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50 ans de Lune

© NASA, 1968

Apollo, conquête spatiale et apports scientifiques

"Un petit pas pour l'homme, mais un grand pas pour l'humanité", les mots de Neil Armstrong sont restés dans l'Histoire, comme l’empreinte de la chaussure de Buzz Aldrin restera sur la Lune ...

CRISPR-Cas9, une révolution et des dérives

Une modification aux effets secondaires indésirés

En novembre 2018, un scientifique chinois révélait au monde entier qu'il avait réussi à créer des bébés génétiquement modifiés. Cet apprenti Frankenstein a modifié in vitro un

Sommes-nous seuls dans l'univers ?

Un peu d'histoire

A l'aube de la civilisation, la vie extraterrestre est envisagée par le prisme des dieux et divinités. Les Incas pratiquent des sacrifices, et les Aztèques tracent de grandes figures au sol destinées ...

Une demi-vie qui dépasse l'âge de l'univers

Construit 1500 m sous le sol italien, le Laboratoire National de San Grasso (LNSG) accueille le détecteur XENON1T, résultat de la collaboration internationale de plus de 160 chercheurs venus d'Europe, des États-Unis et du Moyen Orient. Le 29 avril 2019, ils annonçaient l'observation de la désintégration ...

Bio-plastique et Crustacés

@FranklinMedina

Depuis quelques années, les bioplastiques représentent un enjeu environnemental et économique majeur. Le terme bioplastique englobe les plastiques bio-sourcés, c'est-à-dire qui proviennent de matière organique, et des plastiques d'origine fossile, mais biodégradables. ...

L'homme augmenté et le transhumanisme

@Jhonny Linder

Une idéologie controversée

Le transhumanisme est un mouvement intellectuel et culturel qui prône l'usage des sciences pour l'amélioration des capacités physiques comme mentales de l'homme. Jusqu'à présent, le progrès ...

Lithium et troubles bipolaires

Une action à élucider

Les troubles bipolaires se traduisent par une vie rythmée d'épisodes de dépression entrecoupés de phases maniaques, c'est-à-dire d'états de grande excitation pathologique. Sur le long terme, on observe une perte de la matière ...

Un gel reconstructeur

© Wiki Commons

 

Un espoir pour réparer les tissus

Une équipe de chercheurs de l’Université Johns Hopkins School of Medecine à Baltimore (États-Unis) a développé un gel qui mime la micro-architecture et les propriétés mécaniques des tissus mous. Ce gel permettrait de guérir plus vite et sans déformation ni cicatrice. Testé sur des rats et des lapins, il a montré une nette amélioration de la cicatrisation. Il pourra être utilisé après des excisions de tumeur, des malformations congénitales, des brûlures, des blessures importantes ou même contre le vieillissement. Injectable par aiguille, il serait beaucoup moins traumatisant pour les patients que les transplantations de peau utilisées depuis une quinzaine d'années. Elles nécessitent en effet le prélèvement de tissus sur une autre partie du corps, laissant de nombreuses cicatrices. Dans certains cas, des implants synthétiques de peau sont utilisés mais les cellules immunitaires réagissent mal et rejettent parfois l’implant, provoquant, là aussi, des cicatrices.« Dans les greffes de peau il n’y a que l’épiderme qui est recréé ce qui ne permet pas de souplesse. Il faut un derme artificiel pour reconstruire une peau totale» explique Michael Atlan, chef de service à l'APHP au service de chirurgie plastique reconstructrice et esthétique, microchirurgie, régénération tissulaire et chercheur au laboratoire LVTS de BICHAT INSERM et membre du centre de recherche De St Antoine du Pr Bruno Feve, spécialisé dans l'étude du tissu graisseux . « On peut aussi utiliser des tissus animaux décellularisés pour construire une architecture 3D. Cette technique est souvent utilisée en reconstruction mammaire. »

Une matrice en nanofibres

Ce gel est composé de nanofibres en polymère biodégradable (nanofibres de polycaprolactone). Ce type de polymère était déjà connu et utilisé pour réaliser les points de suture. Les nanofibres sont similaires à la matrice extracellulaire. La matrice extracellulaire est une structure située à l'extérieur des cellules. Elle fournit un support structurel pour les cellules et les tissus et sert de ciment intercellulaire. « La polycaprolactone est très utile car elle se résorbe. Elle maintient l’architecture le temps que se fixent les cellules » ajoute Michael Atlan. Cependant, elles ne sont pas injectables et ne produisent pas le volume ni les propriétés mécaniques nécessaires à la reconstruction tissulaire. C’est pourquoi les nanofibres de polymères sont imbibées d’acide hyaluronique. Selon le chirurgien, « l’acide hyaluronique est un composant naturel de la matrice extracellulaire. Il facilite la reconstruction des tissus et leur hydratation ". Il était déjà utilisé par les chirurgiens pour aider la cicatrisation des petites blessures. Il se lie aux macrophages (cellules immunitaires) ce qui permet de lutter contre l’inflammation. Il induit aussi une angiogenèse (création de nouveaux vaisseaux sanguins). Après l’injection, le gel crée des liaisons entre l’acide hyaluronique et les cellules. Cela entraîne la création d’une matrice élastique, squelette permettant aux cellules du corps humain de se greffer dessus. « Le gel sera injecté en complément de cellules souches qui viendront coloniser la matrice» explique Michael Atlan. Cette structure poreuse laisse passer les cellules utiles à la cicatrisation et favorise l’angiogenèse. « L’alliance d’une matrice 3D avec des cellules souches permet de recréer un derme. Les cellules souches sont issues de la graisse, elles se différencient pour s’adapter au receveur » conclut Michael Atlan.

 

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Transport de l’énergie électrique
La revanche du courant continu

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 alternatif.

Pourquoi en alternatif et pas en continu ? C’est précisément ce choix qui oppose violemment Thomas Edison et Nicolas Tesla à la fin du XIXesiècle, et s’achève avec la victoire du second. Le courant alternatif est très facile à produire, il suffit de faire tourner une bobine de fil électrique dans un champ magnétique. C’est ce principe - appelé induction - qui est en jeu dans la dynamo de vélo. De plus, en alternatif, la tension U (voltage) est facilement ajustable, ce qui est important. En effet, tout courant rencontre une résistance que lui oppose le conducteur. Cela se traduit par un échauffement ou effet Joule qui croît comme le carré de l’intensité I (ampérage). Pour limiter ces pertes, il faut donc une intensité faible. Mais en diminuant l’ampérage, on diminue d’autant l’énergie électrique transmise… sauf si cela est compensé en augmentant la tension U, car l’énergie par unité de temps est égale au produit UxI. Il faut donc transporter l’énergie électrique à haute tension (400 kV par exemple) et « faible » intensité (2 500 A), puis, une fois en ville, passer à basse tension (230 V en France) pour alimenter les habitations. Comment effectuer ces élévation et abaissement de tension ? Grâce à des transformateurs, lesquels fonctionnent… en alternatif justement ! Production et transformation sont donc les deux atouts de l’alternatif. Mais le courant alternatif possède également des inconvénients qui se manifestent lors du transport. En particulier, un câble parcouru par un courant alternatif crée dans les câbles voisins un courant parasite, ce qui implique des pertes. De plus, même s’il n’y a pas de consommation en bout de ligne, un transformateur dissipe quand-même de l’énergie. Il en est de même des câbles (par des effets « capacitifs ») surtout s’ils sont souterrains, voire sous-marins. Au total, pour des raisons physiques mais aussi financières, il apparaît qu’au-delà de 500 km environ, le transport haute tension continue devient beaucoup plus avantageux. La production demeure toujours en alternatif en raison de sa simplicité, même si cela exige de coûteux convertisseurs alternatif/continu, rentables sur de grandes distances. Le continu revient donc en force. Ainsi, la Chine a récemment mis en service (le 31 décembre 2018) une ligne UHVDC[1]800 kV à 6 GW longue de 2000 km pour alimenter Shanghai, et envisage aussi des lignes continues à 1 100 kV.  La Chine, l’Inde et le Brésil ainsi que les autres vastes pays possédant un fort potentiel hydro-électrique éloigné des lieux de consommation misent de plus en plus sur les avantages du transport continu. 

Pour en savoir plus :

- Article sur la première ligne ultra haute tension en courant continu (CCUHT) en Chine : https://www.industrie-techno.com/article/en-chine-une-ligne-ultra-haute-tension-en-courant-continu-traverse-le-pays.54779

- Le point de vue de l'équipementier : http://www.abb.com/cawp/seitp202/64e9e253ac962d19c1257ff70034781e.aspx

 


[1]Ultra Hight Voltage Direct Current

Kamil Fadel
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