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Transport de l’énergie électrique

La quasi-totalité de l’énergie électrique dans le monde est produite puis transportée vers les villes et les centres industriels sous forme de courant

Atmosphère de la Terre primitive

Auteur C Eeckhout.

L’atmosphère primitive et son évolution

Au Précambrien, l'atmosphère primitive de notre planète était dépourvue d’oxygène et riche en dioxyde de carbone (CO2) et en méthane, ainsi ...

En route vers le Soleil

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Un voyage d'enfer

Baptisée en hommage à l'astrophysicien américain Eugene Parker, qui a posé les bases de la théorie du vent solaire, la mission Parker Solar devrait contribuer à percer les mystères ...

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

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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

Un nano-objet a par définition des dimensions de l'ordre du nanomètre soit (10-9 m). À titre de comparaison, le diamètre d'un cheveu mesure entre 50 et 100 micromètres (10-6 m).

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Nouveau succès pour la mission New Horizons

Pluton et Charon
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Une première historique

Lancée le 19 janvier 2006, New Horizons est une mission spatiale dédiée à l'observation de Pluton et de la ceinture de Kuiper, cette région du système solaire en forme d'anneau ...

Des crustacés pour produire du biocarburant?

Crustacés xylophages

Les Limnories lignorum ou Limnories du bois sont de petits invertébrés xylophages capables d'ingérer le bois immergé dans l'eau de mer. Ils jouent ainsi un rôle important dans l'écosystème littoral en participant au recyclage de la cellulose et de la lignine, le composant du bois qui lui donne sa rigidité. Ils causent également des dégâts en s'attaquant aux coques des bateaux, aux pontons et autres constructions en bois.

Jusqu'à présent, la faculté des limnories à décomposer la lignine restait un mystère.
En étudiant l'intestin des limnories, une équipe de scientifiques a découvert que l'hémocyanine, protéine responsable de la couleur bleue du sang de ces invertébrés, joue un rôle primordial dans leur capacité à digérer les sucres du bois.

L'hémocyanine est une protéine connue pour son rôle de transporteur de l'oxygène chez certains invertébrés, de la même manière que l'hémoglobine chez les vertébrés.
Alors que l'hémoglobine lie l'oxygène grâce aux atomes de fer de sa structure, qui donnent au sang sa couleur rouge, l'hémocyanine fait de même avec des atomes de cuivre, à l'origine d'une couleur bleue. Les limnories exploitent les propriétés oxydantes de l'hémocyanine pour attaquer les liaisons au sein de la lignine.
 

Une nouvelle piste pour les énergies renouvelables ?

Le Professeur Simon McQueen-Mason, du département de biologie de l'université de York, qui conduit ces recherches, explique que : « Les limnories sont les seuls animaux pourvus d'un système digestif stérile connus à ce jour. Cela rend leur méthode de digestion du bois plus facile à étudier que celle d'autres créatures xylophages comme les termites, chez lesquelles la digestion est assurée par des milliers de microorganismes intestinaux ». 
Il ajoute : « Nous avons découvert que les limnories déchiquètent le bois en le mâchant en de minuscules morceaux avant de se servir de l'hémocyanine pour s'attaquer à la structure de la lignine. »

Les recherches menées par des équipes des universités de York, Portsmouth, Cambridge et Sao Paulo ont révélé que traiter le bois avec l'hémocyanine permet de doubler la quantité de sucre libérée, sans avoir recours à des traitements thermochimiques coûteux et énergivores.

La troisième génération de biocarburants, dont la recherche se focalise pour l'instant sur les microalgues, pourrait bien accueillir ce candidat innatendu. Cette découverte pourrait permettre, à terme, de réduire l'énergie nécessaire pour transformer le bois en biocarburant.

Publié le 14/12/2018

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Véhicules autonomes : situation et défis
Où en sont les développements des véhicules autonomes aujourd'hui, et quand les verra-t-on à grande échelle sur les routes

Les véhicules autonomes font l'objet d'importants efforts de recherche et développement chez les industriels du secteur automobile ou encore chez les géants de la Silicon Valley. Les premiers développements ont commencé dans les années 2000 et aujourd'hui, de nombreuses sociétés testent leurs prototypes sur les routes.

Un système robotique

Dans un véhicule autonome, l'utilisateur n'a idéalement plus qu'à entrer sa destination et à se laisser conduire sans avoir à intervenir. Ces véhicules sans chauffeur mettent en oeuvre des capteurs pour collecter des données sur l'environnement, et un ordinateur central pour prendre des décisions en fonction de ces données et gérer les commandes permettant la navigation.

L'un des moyens les plus fiables de reconnaître de tels véhicules sur la route, c'est le lidar. Monté sur le toit de la voiture, ce "radar laser" détecte les objets environnants, dans un rayon compris entre 50 et 100 mètres, afin de produire en continu une cartographie 3D de la situation. D'autres détecteurs, placés tout autour du véhicule fournissent son positionnement. De plus, des radars placées à l'avant et l'arrière du véhicule, mesurent à chaque instant la distance qui le sépare des autres véhicules ou des piétons. Enfin, la voiture dispose de capteurs et d'émetteurs lui permettant de communiquer avec les infrastructures et les autres véhicules connectés proches, via internet par exemple, de manière à disposer en temps réel de l'information sur leur vitesse, leur position, leur itinéraire... ce qui permet une gestion globale optimisée du trafic.

Toutes ces données sont ensuite transmises à l'ordinateur central du véhicule, qui constitue le coeur du fonctionnement des automobiles sans chauffeur. Il définit la vitesse à adopter, le chemin à emprunter, ou encore la voie sur laquelle se placer, à l'aide d'algorithmes d'intelligence artificielle. Par exemple, les problèmes de reconnaissance des objets rencontrés sont traités grâce à des réseaux neuronaux convolutifs (une des disciplines principales du deep learning). Si ces technologies n'en étaient qu'à leurs balbutiements il y a 25 ans, elles permettent aujourd'hui à certains véhicules autonomes d'être en phase d'essais sur route.

Les défis de la conduite autonome

Une voiture autonome est donc un système robotique qui reprend les composantes du système de conduite classique, "biologique" : les données reçues par les radars, lidar, caméras et autres capteurs viennent remplacer les sens du conducteur humain (en premier lieu la vue), et l'informatique se substitue au cerveau du chauffeur, pour la prise de décision.

De nombreux défis technologiques et sociétaux en découlent. En 2016 par exemple, on déplore le décès d'un conducteur esssayant un modèle autonome de la marque Tesla, lors d'un accident avec un camion. La société avait par la suite fait savoir que la machine n'avait pas fait la différence entre la couleur du camion et... le ciel ensoleillé de Floride. Les défis technologiques à relever sont donc encore importants, mais pas moins que les nombreuses questions sociétales engendrées.

L'un des aspects majeurs de cette technologie est bien sûr la sécurité. Si les conducteurs humains ne sont plus en charge, ce sont donc les algorithmes qui vont devoir prendre les décisions. Or, sur la route, les décisions peuvent souvent avoir des conséquences graves. Par exemple, quelle réaction programmer dans la voiture dans le cas d'un piéton imprudent qui traverse au rouge ? Dévier brutalement et risquer la vie du passager, ou continuer sa marche ? Et dans le cas où dans la déviation de la marche se trouve, par exemple, des enfants en bas-âge ? Toutes ces questions, qui étaient traitées de manière « instinctive » par les conducteurs humains (qui dans de telles situations n'ont en effet pas le temps de réfléchir), vont devoir être traitées « rationnellement » par des algorithmes, qui, eux, ont un temps de réction beaucoup plus faible que celui des conducteurs humains.

Outre les impacts sociaux liés à une éventuelle disparition des emplois de chauffeurs routiers, il faudra prendre en considération les dépenses engendrées pour les infrastructures, telles que la construction de bornes de rechargement électrique (les développements des véhicules autonomes et électriques allant de pair).

Enfin, les problèmes de fiabilité face aux pirates, figurent parmi les plus importants à prendre en compte pour les concepteurs de voitures autonomes. L'État devrait-il obliger les industriels à publier les algorithmes utilisés ? Et quelles possibilités de contrôle donner aux humains à l'intérieur du véhicule ? Le piratage informatique dans le cadre des véhicules autonomes prend une ampleur différente de ce à quoi sont habitués les consommateurs quotidiens de smartphones et d'ordinateurs, notamment via les communications véhicule-véhicule et véhicule-infrastructure, effectuées par internet. Des tests de fiabilité ont déjà été menés, à l'issue desquels des pirates ont été capables de prendre, à distance, le contrôle du véhicule automatique. Cela pose de nombreux problèmes de sécurité, et il sera nécessaire de disposer d'algorithmes de cryptographie très performants pour y remédier, ainsi que de dispositifs physiques de basculement du contrôle de l'automobile à l'utilisateur humain, si il y en a un présent dans le véhicule.
Publié le 02/03/2018

Pour en savoir plus :

http://www.vedecom.fr/larrivee-du-vehicule-autonome-remet-elle-en-cause-le-regime-dindemnisation-de-la-victime/

https://news.stanford.edu/2017/05/22/stanford-scholars-researchers-discuss-key-ethical-questions-self-driving-cars-present/ (Université de Stanford, lien en anglais)


 

Jérôme Robert
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