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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

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).

Les nano-objets comprennent entre autres les ...

Nouveau succès pour la mission New Horizons

Pluton et Charon
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

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 ...

Génomique et médecine personnalisée

L'essor de la génomique

L'intégralité du génome humain a été séquencée, de manière globale, au début des années 2000, dans le cadre d'un projet scientifique d'ampleur inédite. 3 milliards de bases (nucléotides) ont ...

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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Le nouvel or vert
Le recyclage des urines humaines en engrais

Fabien Esculier, chercheur à l’École des Ponts ParisTech, a récemment publié les résultats de ses recherches portant sur une gestion alternative des urines et matières fécales. Ces recherches font partie du programme OCAPI (Optimisation des cycles Carbone, Azote et Phosphore en ville) qui vise à étudier et accompagner les évolutions possibles des systèmes d'alimentation et d'excrétion en ville.

Les engrais azotés

Les principaux nutriments apportés par les engrais sont l’azote, le phosphore et le potassium. Pour ce qui est de l'azote, il compose 78 % de l’air sous forme de diazote (N2), un gaz non réactif. Mais ce n'est pas sous cette forme que les plantes peuvent l'assimiler. Les engrais azotés, qu'on appelle aussi «engrais minéraux simples» sont fabriqués à partir de l'ammoniac, obtenu par la combinaison de l'azote présent dans l'air et de l'hydrogène, lequel est produit par reformage du gaz naturel. Environ 80% du coût de production de l'ammoniac est lié à l'utilisation du gaz naturel.

Une alternative moins coûteuse et plus écologique

L’urine est une solution aqueuse excrétée par le corps après filtration du sang par les reins. Composée à plus de 95 % d’eau, elle contient de l'urée, de la créatinine, ainsi que d'autres composés organiques et inorganiques. Les trois principaux nutriments des plantes sont excrétés par le corps dans l’urine, à savoir l’azote, le potassium et le phosphore. Très rapidement après l’excrétion d’urine, l’azote va majoritairement se trouver sous forme ammoniacale. Les plantes sont alors capables d'assimiler directement les deux formes d'azote résultantes : les ions ammonium (NH4+) et nitrate (NO3 -). Quant au phosphore, il est assimilable par les plantes sous sa forme dissoute PO43- (orthophosphate).

La fin du tout-à-l’égout

Ces produits obtenus à partir de l’urine constituent une nouvelle source prometteuse de fertilisation azotée en agriculture. La mise en œuvre de systèmes d’assainissement alternatifs est également en mesure de générer des avancées environnementales et sociales considérables : diminution de la consommation d’énergie, réduction des émissions de gaz à effet de serre, renforcement de la qualité des eaux de surface, source pérenne de nutriments, reconnexion des territoires urbains et ruraux, etc. Des expériences supplémentaires vont bientôt être lancées. Elles viseront à étudier l’innocuité de cette nouvelle source d’azote et les impacts environnementaux potentiels à travers les émissions de gaz après application.

Publié le 24/10/2018

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Yassa HARBANE
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