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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

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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

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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

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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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Désintégration du neutron et matière noire 
Quand la question de durée de vie du neutron rejoint celle de la matière noire

Pour expliquer divers effets gravitationnels, les physiciens ont été amenés à supposer l'existence d'une « matière noire » à l'intérieur des galaxies et dans l’espace intergalactique. Parmi les hypothèses relatives à sa nature, on suppose l’existence de particules dites « exotiques » ou « noires », car ne faisant pas partie de celles prédites par le « modèle standard ». De nombreuses recherches tentent de les débusquer. De son côté, le neutron donne du fil à retordre aux physiciens. En effet, un neutron libre, c’est-à-dire ne faisant pas partie d’un noyau, est une particule instable.

La désintégration du neutron 
Selon la théorie de l’interaction faible, il se désintègre en proton, faisant simultanément apparaître un électron et un antineutrino. Sa durée de vie, ou vie-moyenne (à ne pas confondre avec la demi-vie qui est 1,4 fois plus courte) est mesurée expérimentalement. Le problème, c'est que selon l'expérience, on ne trouve pas le même résultat. 
Dans une première expérience, des neutrons libres sont refroidis à très basse température et maintenus en lévitation dans un récipient. Leur nombre diminue au cours du temps et la mesure de la vie moyenne par cette méthode indique 880 secondes (14 min et 40 secondes). Dans une deuxième expérience, où l'on décompte le nombre de protons issus de la désintégration des neutrons, il ressort une vie moyenne de 888 secondes, soit 8 secondes de plus.

L'hypothèse de la matière noire
Cette différence s'explique si l’on suppose qu’une fois sur cent un neutron disparait en se désintégrant en autre chose qu’un proton. Le nombre de disparitions durant un temps donné va être alors plus élevé que le nombre de protons apparaissant durant le même temps. Cela permet de rendre compte de la vie moyenne 1 % plus courte mesurée par la première méthode, laquelle compterait non seulement les désintégrations en protons mais aussi les désintégrations en… autre chose. Comme candidat pour cette autre entité produite par désintégration du neutron, il y a justement la matière noire, c’est-à-dire les particules exotiques ou noires. En somme, il se peut que la matière en laquelle le neutron se désintègre soit celle qui représente 85% de la masse de l’univers et qui est pourtant invisible. Dans le plus simple des scénarios, une telle désintégration devrait s’accompagner de l’émission d’un rayon gamma possédant une énergie bien précise, égale à la différence entre les énergies de masse du neutron et de la particule noire. Selon un autre scénario, le neutron se désintégrerait en deux particules noires. Certaines expériences semblent exclure le premier scénario, aucun rayonnement gamma n’ayant été détecté. Reste le deuxième scénario, bien plus difficile à tester mais sur lequel travaillent les physiciens.

 

Kamil Fadel
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