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Révolution hydrogène

L'hydrogène carburant :

L'hydrogène (ou dihydrogène - H2) est considéré comme étant un carburant propre puisque sa combustion n'émet ni CO2 ni particules fines, mais uniquement ...

Le verre se met au vert

Production du verre - Domaine public

Le verre, un matériau traditionnel innovant

La production du verre est une activité millénaire, d’abord artisanale, puis industrielle. S’il existe différents types de verres qui se distinguent par leurs compositions, leurs ...

Des nano-balances pour peser des virus

Mesurer le nano monde

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Nouveau succès pour la mission New Horizons

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Des crustacés pour produire du biocarburant?

Crustacés xylophages

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Génomique et médecine personnalisée

L'essor de la génomique

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Mercure et environnement

Un comité international de scientifiques a produit une évaluation mondiale du mercure pour l'UNE (Nations Unies pour l'environnement). Le rapport de 2018 démontre une augmentation significative du mercure dans l'atmosphère avec une ...

La bouche artificielle

Comprendre le rôle de la bouche

Tous les jours, plusieurs fois par jour, la bouche effectue la manducation. La manducation est l'action qui regroupe les opérations antérieures à la digestion que sont la préhension, la mastication, l'insalivation, la ventilation et la déglutition.
Les mécanismes en jeu dans la bouche étant complexes, une équipe de chercheurs de l'INRA (Centre des Sciences du Goût et de l’Alimentation et Flaveur Food Oral Processing & Perception) collabore afin de les étudier en profondeur, et ce en particulier, grâce au développement d'une "bouche artificielle". Leurs travaux se focalisent sur les perceptions humaines des flaveurs (sensations olfactives, gustatives et tactiles ressenties lors de la consommation d'un produit alimentaire), notamment en étudiant la mastication et la salivation « c’est-à-dire à la manière dont un aliment est déstructuré en bouche et les stimuli sont libérés pour atteindre les récepteurs », explique Christian Salles, directeur de recherche à l'INRA.
Afin d'étudier les interactions entre la mastication et la libération des arômes en bouche, les chercheurs utilisent le plus souvent une procédure in vivo en recourant à un jury de dégustateurs. Cette procédure est cependant limitée, compte tenu de la dispersion des données collectées. Pour cette raison, les chercheurs se sont tournés vers des expérimentations in vitro en utilisant une bouche artificielle ou « machine à mâcher ».

La bouche artificielle

L'idée étant inédite, il a fallu créer l'instrument de toutes pièces. Cela a nécessité trois ans d'ébauches et de développement (en collaboration avec l'IUT du Creusot). La bouche artificielle voit le jour en 2006. Sans cesse améliorée depuis, elle consiste en des mâchoires supérieure et inférieure, des dents faites à partir de molaires scannées en 3D, et d’une langue alimentée en salive artificielle. De nombreuses études ont pu être réalisées en contrôlant les paramètres de la machine (chose impossible à effectuer sur les humains ! ). Il est par exemple possible de suivre en temps réel la libération des arômes, grâce à un spectromètre de masse. La bouche humaine continue toutefois à faire partie des expériences. Les données collectées servent par exemple à calibrer plus minutieusement le simulateur de mastication.
Les chercheurs travaillent à présent sur une bouche artificielle de seconde génération pour l'horizon 2020. L'instrument, ajusté, optimisé et plus facile à utiliser permettra aux chercheurs de comprendre en profondeur l'influence de certains paramètres physiologiques sur la libération de la flaveur.

Publié le 22/11/2018

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Bioacoustique et applications
Certains sons émis par les pigeons d'Australie méritent le détour.

Cat CC BY 2.0 via Wikimedia Commons

Le cri d'alarme des ailes

En 1871, Charles Darwin signalait l’existence de signaux non vocaux chez certains oiseaux, produits par leurs plumes, lors de leurs parades amoureuses. Des chercheurs de l’université nationale d’Australie viennent d'étudier une autre forme de ces signaux, chez une espèce de pigeon, la Colombe lophote (Ocyphaps lophotes) reconnaissable à sa huppe et qui vit justement en Australie. En cas de danger, l’oiseau fuit en battant des ailes plus vigoureusement qu’en temps normal. Ce battement produit un son très particulier, un sifflement plus aigu qu’un vol habituel, phénomène qui a d’ailleurs valu à l’oiseau le surnom de « pigeon à sifflet ». Les chercheurs ont montré que ce son de haute fréquence est produit par l’une des rémiges primaires, ces grandes plumes qui forment la pointe de l’aile ou « fouet ». Plus précisément, c’est la huitième rémige qui est en cause. Pour preuve, lorsque cette plume est retirée, le son aigu n’est plus produit si bien que même en cas de danger, les autres oiseaux de l’espèce se contentent de regarder leur congénère partir sans s’alarmer. Par ailleurs, les chercheurs ont enregistré les deux sons A et B produits par les battements des ailes, respectivement en présence et en absence d’une menace. Alors que la diffusion du son A provoque la fuite, celle de B laisse les oiseaux indifférents. Ce n’est pas la première fois que des chercheurs étudient le son produit par les battements des ailes. De nombreuses études ont déjà été effectuées et des recherches se poursuivent pour mettre au jour les mécanismes précis de production des sons ou au contraire ceux en jeu dans les vols très silencieux des chouettes. Cela se fait en étudiant les plumes placées en soufflerie.

Applications biomimétiques

Outre l’intérêt purement fondamental de ces recherches qui permettent de mieux comprendre les phénomènes aérodynamiques et aéroélastiques, la classification des sons produits par les ailes et les mécanismes en jeu constitue une approche qui contribue à établir des liens de parentés entre les espèces et à dresser des arbres phylogénétiques. Par ailleurs, la meilleure compréhension de l’origine des sons lors du vol et des astuces retenues par l’évolution permet aux ingénieurs de s’en inspirer dans l’objectif d’une mise en application dans les avions, les voitures, les drones, les hélicoptères…

Publié le 15/11/2017

 

 

Kamil Fadel
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