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Physique

Une plateforme ultra-bas bruit magnétique

Dans les secteurs industriel et de la santé, des capteurs magnétiques sont utilisés dans les magnétomètres, les boussoles, l’imagerie par résonance magnétique à très bas champ, la magnétocardiologie... Pour les développer, il faut disposer d’équipements spécifiques très performants. C’est dans cette optique que le Service de physique de l’état condensé (CEA/CNRS) a inauguré une plateforme ultra-bas bruit magnétique (UBM). Unique en Europe, cette installation est dédiée à la conception et la caractérisation des capteurs magnétiques, et permet des expérimentations dans des conditions contrôlées de champ magnétique et de température. L’infrastructure est dotée d’une zone amagnétique et d’une chambre magnétique blindée. Il est possible d’y mesurer le « niveau de bruit » de capteurs ultrasensibles jusqu’à des niveaux jamais atteints, inférieurs à 10-15 tesla. L’équipement est accessible à tous les chercheurs. HUBERT DESRUES

Pour en savoir plus : http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/inauguration-ubm-121782

Physique

En attendant ITER, la recherche continue...

Actuellement en construction à Cadarache (Bouches-du-Rhône), le réacteur ITER de type tokamak devrait entrer en expérimentation dans les années 2020 et délivrer ses conclusions vingt ans plus tard. Nous saurons alors si le rêve de produire sur Terre une énergie propre à partir d’une réaction de fusion nucléaire contrôlée et entretenue, comparable à celle à l’œuvre dans les étoiles, peut devenir réalité. Dans l’attente de cette échéance, le Laboratoire pour l’utilisation des lasers intenses (LULI) de l’École polytechnique vient de communiquer sur une nouvelle façon de provoquer des réactions de fusion contrôlée sans production de neutrons. Contrairement aux tokamaks, cette technique ne nécessite pas une température initiale excessivement élevée et relance une filière intéressante, la fusion de noyaux d’hydrogène et de bore, pour produire de l’hélium-4 et de la chaleur. L’idée étant de bombarder un plasma de bore avec des protons accélérés par des impulsions lasers très intenses afin de recréer les conditions de déclenchement des réactions de fusion. Les premières expériences ont permis d’initier un nombre de réactions nettement supérieur aux autres techniques. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3289.htm

Astrophysique

Une nouvelle vision de l'Univers en rayons X

Le consortium européen Survey Science Centre vient de publier le plus grand catalogue de sources cosmiques de rayons X. Nommé 3XMM-DR4, ce « monument » a été élaboré à partir des données recueillies par le satellite européen de l’ESA XMM-Newton entre février 2000 et décembre 2012. Avec un total de 531 261 détections relatives à 372 728 sources individuelles de rayons X, le catalogue contient majoritairement des galaxies actives, des amas de galaxies, des objets binaires compacts en interaction, des couronnes stellaires actives, mais aussi des phénomènes plus rares comme des trous noirs en train d’engloutir une étoile proche. Ce travail, mis à disposition de la communauté scientifique, constitue une ressource de premier plan pour l’étude approfondie de la diversité des populations de sources de rayons X et l’identification de types de sources rares. Les sources présentes dans ce catalogue sont identifiées en utilisant les caméras EPIC (European Photon Imaging Camera) embarquées par XMM-Newton. Dans chacune des 600 à 700 observations réalisées chaque année, 70 sources supplémentaires sont détectées en moyenne en dehors
de la cible principale visée. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.irap.omp.eu/actualites/actu-3xmm

Technologie

Un robot volant de « chocs »

Créé pour étudier les interactions entre les robots volants et leur environnement, GimBall est capable d’évoluer dans les endroits les plus inhospitaliers pour un engin volant. En traversant avec succès une épaisse forêt, il s’est cogné aux troncs et aux branches, mais a continué néanmoins sa route en gardant le cap fixé par son pilote. Le robot, une sphère élastique de 34 cm de diamètre, a été pensé pour encaisser les chocs et rebondir. Muni d’un stabilisateur gyroscopique qui le maintient à la verticale, il reste en équilibre après une collision et conserve sa trajectoire. Non conçu pour éviter et contourner les obstacles, il n’est pas équipé de capteurs lourds et fragiles. Il s’inspire de nombreux insectes volants gérant très bien les collisions, qu’ils perçoivent comme des informations et non comme des accidents. Un tel robot pourrait se révéler très utile pour explorer des lieux inaccessibles, telles des scènes de catastrophe. Sa caméra embarquée permettrait de fournir alors des images précieuses aux secouristes. H. D.

Pour en savoir plus : http://actu.epfl.ch/ news/gimball-le-robot-volant-qui-se-joue-des-collisio-3/

Chimie

Réactions en un « click »

Deux équipes du CEAIBITEC-S (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives-Institut de biologie et de technologies de Saclay) ont développé une réaction, baptisée « click », qui permet de lier chimiquement deux éléments sans perturber leurs propriétés ni leur milieu. Les scientifiques ont muni chacun des éléments à assembler d’un motif chimique particulier. Ces motifs s’emboîtent lorsque le catalyseur de la réaction click est injecté dans le milieu où se trouvent les deux éléments. Ce procédé constitue une avancée considérable. Peu de réactions chimiques peuvent être utilisées dans des milieux biologiques tels que le sang, tant les contraintes sont lourdes. Le champ d’application de cette nouvelle réaction est large. Il va permettre par exemple d’assembler in situ des médicaments à des anticorps thérapeutiques, ou de constituer des traceurs pour l’imagerie médicale. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cea.fr/presse/liste-des-communiques/chimie-click-118755

Biologie

Techniques de camouflage du bacille du charbon

La maladie du charbon, l’anthrax pour les Anglo-Saxons, s’attaque aussi bien aux animaux qu’aux humains. Depuis plus de un demi-siècle, les scientifiques s’étonnent de voir périr des sujets parfois deux semaines après la disparition de toute trace bactérienne dans leur organisme. Une équipe internationale (École polytechnique fédérale de Lausanne en Suisse, université de Californie à Berkeley et National Institute of Health à Washington aux États-Unis) vient de lever enfin le voile sur le comportement de Bacillus anthracis, le responsable de la maladie. La bactérie produit deux toxines dont l’une, dite létale, peut conduire à la mort de l’individu infecté. Les chercheurs ont découvert que cette toxine développe un processus d’infection particulier. Dès qu’elle pénètre dans une cellule, elle peut soit provoquer son dysfonctionnement, soit se mettre à l’abri dans de petites vésicules qui, relâchées dans le milieu extérieur, sont appelées exosomes et répandent l’infection. Constitués des mêmes molécules que les membranes des cellules dont ils proviennent, ces exosomes rendent la toxine invisible au système immunitaire qui ne les attaque pas, mais aussi indétectable lors d’analyses médicales. H. D.

Pour en savoir plus : http://actu.epfl.ch/news/le-bacille-du-charbon-cache-son-arme-pour-mieux-fr/

Agriculture

Pour une transition agroécologique réussie

Forts d’une vingtaine d’années d’études, les scientifiques de l’Institut national de recherche agronomique (INRA) proposent des pistes pour une agroécologie réussie, conciliant performances environnementales et économiques. Le maître mot du concept repose sur un impératif de diversité majeur. Diversité génétique par l’association, par exemple, de plusieurs variétés de blé combinant de nombreux gènes de résistance à des maladies comme la rouille, tout en stabilisant les rendements et en améliorant la teneur en protéines des farines. Diversité animale dans la combinaison des espèces : faire paître ensemble caprins et ovins augmente les performances des caprins, diminue l’impact du parasitisme et limite donc le recours aux médicaments. Diversité des paysages par l’organisation des parcelles, bandes enherbées, haies, espaces fleuris, zones humides, ces dernières étant capables d’intercepter notamment les pesticides. Diversité de la faune auxiliaire, grâce à des haies composites ou à la conservation d’arbres morts aidant à la nidification des rapaces nocturnes et des chauves-souris. Pour l’INRA, cette diversité permettra de gérer durablement les grands cycles du carbone, de l’azote et du phosphore, dans le cadre d’une agroécologie dont la fonction première demeurera toujours la production de nourriture. H. D.

Pour en savoir plus : http://presse.inra.fr/Ressources/Communiques-de-presse/colloque-agroecologie

Biodiversité

Un nouveau gecko en Australie

Des biologistes australiens ont décrit une nouvelle espèce de gecko mise au jour dans la zone sous influence tropicale de l’île, au nord-est du continent, dans la région montagneuse du cap Melville. Nommé Saltuarius eximius ou gecko à queue de feuille du cap Melville, l’animal vit dans un secteur rocheux granitique couvert par une forêt tropicale humide. Il mesure une douzaine de centimètres et pèse environ 20 grammes. Doté de grands yeux gris, il pratique un mode de chasse à l’affût dans des coins sombres. « Quand nous les avons observés pour la première fois, les geckos étaient immobiles, tête en bas, la partie antérieure de leur corps soulevée... posture caractéristique des chercheurs de nourriture » relate Conrad Hoskin, enseignant et chercheur à l’université James-Cook (Australie). Il ajoute : « Les animaux de cap Melville ont ceci d’incroyable qu’ils ont pu survivre des millions d’années dans le même habitat. C’est exceptionnel. » Cette découverte porte à sept le nombre d’espèces connues du genre Saltuarius, vivant toutes en Australie au nord-est du Queensland. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.maxisciences.com/gecko/une-nouvelle-espece-de-gecko-decouverte-en-australie_art31001.html

Climat

La circulation des eaux océaniques est-elle stable ?

La circulation méridienne moyenne (MOC ou Meridional Overturning Circulation) figure parmi les principaux régulateurs du climat de la Terre et contribue à la circulation des eaux chaudes de surface de l’océan Atlantique des zones tropicales vers le pôle Nord. Mue par la différence de température entre les eaux de surface des deux régions, il en résulte une double circulation qui voit les eaux de surface chaudes migrer vers le nord, où elles se refroidissent, avant de se mélanger aux eaux froides environnantes qui redescendent en profondeur vers l’équateur. Les climatologues s’interrogent sur les fluctuations de cette circulation, qui pourrait avoir provoqué dans le passé des alternances climatiques. La salinité jouant un rôle dans la régulation de la MOC, on peut se demander si l’apport d’eau douce provenant de la fonte de la calotte glaciaire est susceptible de la perturber. jusqu’alors, les simulations effectuées sur des modèles climatiques montraient un ralentissement progressif de la MOC. Or, quatre simulations effectuées sur la plateforme haute résolution de modélisation des océans NEMO (CNRS, Mercator Océan et plusieurs partenaires européens) aboutissent à un résultat inverse, rendant possible un changement brutal de la MOC dans le futur. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.osug.fr/a-la-une/la-circulation-meridienne-oceanique-est-elle-aussi-stable-qu-on-le-pensait.html

Énergie

Vers des éoliennes furtives

À l’horizon 2020, afin de répondre à son impératif de bouquet énergétique, la France doit s’équiper en parcs éoliens pour une puissance installée de 20 gigawatts (109 W). Or, sur l’ensemble des sites pouvant accueillir des éoliennes sur le territoire, environ 20 % des projets sont bloqués car ils risquent de perturber les radars de Météo France, de l’aviation civile ou de l’armée. Pour les radars, les pales en mouvement retournent un écho similaire à celui d’un avion ou de gouttes d’eau à l’intérieur d’un nuage. L’ADEME (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie) a demandé à l’ONERA (Office national d’études et de recherches aérospatiales), expert en radars et en furtivité des engins militaires, de mettre ses compétences au service de l’énergie éolienne. Il s’agira de proposer tout d’abord aux industriels un logiciel d’analyse fine des perturbations causées par les machines en réponse aux signaux des radars installés dans leur environnement. Une attention particulière devra être apportée par la suite aux pales afin qu’elles absorbent le plus possible l’énergie qu’elles reçoivent des radars. Des essais de matériaux associés à une amélioration des méthodes d’usinage montrent qu’il est envisageable de réduire au-delà de 80 % l’écho renvoyé. Enfin, il est prévu de traiter le signal spécifique des radars en vue d’éliminer les plages d’interférence. Au total, au moins 50 % des projets actuellement condamnés devraient être débloqués. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.onera.fr/fr/podcast/fabrice-boust-eoliennes-furtives

Environnement

Déforestation accélérée en Russie

Selon une étude publiée par l’université du Maryland (États-Unis), la Russie aurait perdu plus de forêts que les autres pays depuis le début du XXIe siècle. D’après les clichés fournis par les satellites Landsat, la surface forestière, qui s’étendait sur 8,5 millions de kilomètres carrés en l’an 2000, aurait diminué de plus de 365 000 km2 depuis lors, soit plus de la moitié de la superficie de la France. Cette perte est marquée surtout en République de Sakha (Iakoutie), au nord-est de la Sibérie, dans la région de la Haute Lena. La carte dressée permet de préciser le rythme et les causes de la déforestation : incendies, ouragans et activité humaine. On constate par exemple que, contrairement à une idée reçue, les forêts brûlées ne se régénèrent pas aussi vite qu’elles sont détruites. Bien que 162 000 km2 aient été reboisés effectivement dans cette région, le dirigeant du programme forêts de Greenpeace Russia craint néanmoins une catastrophe écologique dans cette région dont le pergélisol se trouve fragilisé. Selon lui, depuis l'adoption en 2007 du nouveau code forestier, il n'existerait plus aucun mécanisme de protection des forêts par l'État. Cependant, en 2013, la Russie a décidé d'investir dix milliards d'euros dans 118 projets en relation avec l'industrie forestière. H. D.

Pour en savoir plus : http://fr.ria.ru/science/20131115/199797977.html

Paléontologie

Nouveau regard sur le Néolithique

Entre 11 000 et 5 000 ans avant notre ère, l’humanité a vécu une période d’évolution considérable avec l’apparition de l’agriculture, qui a entraîné la sédentarisation de nombreuses populations, accompagnée d’une forte expansion démographique. Une étude génétique intitulée « Écoanthropologie et ethnobiologie », menée par le Muséum national d’histoire naturelle, le CNRS et l’université Paris Diderot, vient bousculer quelque peu la logique de cette chronologie. Des études génétiques récentes combinées à des données déjà connues révèlent des expansions de population bien antérieures à l’avènement de l’agriculture. En Afrique, ces expansions auraient commencé entre –120 000 et –8 000 ans selon les régions. Or d’après les archéologues, les premières traces d’une agriculture sur ce continent remonteraient seulement à 5 000 ans avant notre ère. De même en Eurasie, où des élans démographiques ont été constatés entre –60 000 et –10 000 ans. Les chercheurs pensent que ces expansions pourraient être mises en relation avec l’invention de l’arc, un nouvel outil pour la chasse, associé à des conditions climatiques favorables. En revanche, aucune expansion démographique n’a été observée chez les populations toujours nomades. Au vu de ces résultats, le postulat de départ pourrait être bouleversé : ce sont les fortes expansions démographiques qui auraient favorisé l’apparition de l’agriculture chez certains peuples. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3311.htm