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Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron ...

Une forêt tropicale en Antarctique

Vue d'artiste de cette forêt (C) Alfred-Wegener-Institut, James McKay, Creative Commons licence C-BY 4.0
Un sol bien conservé

Des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener ont découvert un sol forestier du Crétacé très bien préservé dans les fonds marins proches du continent Antarctique. Une carotte sédimentaire a été prélevée en 2017 près du glacier de l'île de Pine Island. L’aspect de cette carotte a retenu l’attention des chercheurs : « la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire située entre 27 et 30 m de profondeur différait nettement des couches supérieures » explique Dr. Johann Klages, géologue et principal auteur principal de cette étude, parue dans la revue Nature.

L’excellente préservation de ce sol vieux de 90 millions d’années a permis d'identifier des traces de pollen, de spores, des restes de plantes à fleurs avec leurs cellules individuelles et tout un réseau dense de racines. Ces informations précieuses issues des fossiles suggèrent un paysage étonnant dans l’Antarctique occidentale, à l’époque des Dinosaures : une région couverte par une forêt tropicale marécageuse, avec de nombreux conifères et des fougères arborescentes. L’un des chercheurs, le Professeur Salzmann, compare ainsi cette forêt ancestrale aux forêts qu’on peut trouver actuellement en Nouvelle-Zélande.

Une concentration en dioxyde de carbone revue à la hausse

Le Crétacé correspond à l’une des périodes les plus chaudes sur Terre, au cours des dernières 140 millions d’années, également caractérisée par un niveau élevé des océans.

L'étude approfondie des sédiments suggère une pluviométrie importante et une température annuelle moyenne de 12 °C, et de 19 °C l'été. Pour une région privée de soleil 4 mois par an durant la nuit polaire, ces niveaux sont incompatibles avec la présence d'une calotte glaciaire telle que celle existant actuellement. 

Ces conditions climatiques seraient dues à une forte concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère, expliquant un climat aussi tempéré sous de telles latitudes (82° S). « Avant cette étude, l’hypothèse généralement admise était que la concentration de dioxyde de carbone moyenne globale durant le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million. Mais les résultats de nos simulations font ressortir des concentrations de 1 120 à 1 680 ppm », explique le Professeur Gerrit Lohmann.

Péripéties géologiques 
A l'époque du dépôt de ces sédiments, l'Ouest du continent Antarctique et la Zélande étaient sur le point de se séparer. Après ce phénomène d'expansion des fonds océaniques, le phénomène de subduction prit le dessus, ce qui explique que les couches géologiques se retrouvent sous les fonds marins aujourd'hui. D'autre part, durant la glaciation de l'Antarctique occidental, il y a 30-35 millions d'années, des sédiments du plateau continental ont été charriés par les glaciers jusqu'au fond des mers. Ces deux processus expliquent la situation actuelle de ces couches sédimentaires.

Publié le 20/04/2020

En savoir plus :

L’étude complète publiée sur Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5.epdf?referrer_access_token=zdctooWmIkrZLMYcqEl3U9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MUgcU_4QsUvTrkUoSjhemG2b7YiuOYcHX9_0y__xu3XNKefb2foLtaKkLSuC-ua6aP_DA6Dtn0lXmUktYhjhgi9WwJE1fE_36_XtVA2KwB93HaQ8wk_UUynIoIdrgcd8S9ueUzjsMPvYNwqv-QUVQoWFr6_aFQ4_u83nIfNchI09TYs3o1TMuRAHdsZTEf_ijt3gOUn6b2CaRIKPg1oo3549YEK19x3Har1IJCoasnyTEzSpIvtsbWkZ__2XEfH-s=&tracking_referrer=www.cbsnews.com

 

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Bio-plastique et Crustacés
Des sacs plastiques de crustacés ? C'est l'idée saugrenue de quelques chercheurs et entreprises novatrices. Le but étant de recycler des déchets organique de manière rentable et intelligente.

@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. Dans cet article, nous nous intéresserons aux plastiques bio-sourcés et biodégradables. Cette catégorie compte de nombreux candidats : l'acide polylactique (PLA), les polyhydroxyalcanoates (PHA) tout deux issus de matières naturelles (amidon, canne à sucre..), et les polybutylènesuccinates (PBS) qui sont eux issus seulement à 50 pourcent de matière bio-sourcée (en France). Ce pourcentage devrait changer d'ici les prochaine années.

Le PLA est très facile à synthétiser, mais la production est plus coûteuse que celle du polyéthylène (1/3 de la production plastique mondiale, origine fossile non-biodégradable) avec un prix à la tonne de 2900 euros contre 1100 euros. Malgré son prix plus élevé, le PLA représente aujourd'hui l'alternative numéro 1 aux plastiques issus de matière fossile.

Une idée originale 

Transformer la carapace de crustacés, d'être vivants donc, en bio-plastique est une première dans le domaine. La matière plastique sera issue du principal composant de la carapace des arthropodes (insecte, crustacé, arachnides) : la chitine. C'est la matière organique la plus abondante dans le monde, juste après la cellulose (qui constitue les parois des cellules végétales). La chitine a une structure polymère (c'est-à-dire un enchaînement de molécules identiques), qui est une condition essentielle pour fabriquer des matériaux aux propriétés identiques à celles du plastique traditionnel. « Les propriétés de barrières du plastique à base de chitine sont meilleures que celle du PLA », déclare Mr Thomas Lefèvre directeur de NaturePlast, entreprise experte en bio-plastique.Les propriété barrières correspondent aux capacités d'un polymère pour retenir les gaz (très important pour les emballages alimentaires).

Processus

Pour transformer les carapaces en plastique, il faut d'abord se mettre à table et déguster un bon plateau de crustacés. Une fois la partie la plus agréable terminée, les manches se retroussent pour sécher et réduire en poudre les carapaces. La coquille n'est pas entièrement composé de chitine, seul 15 à 40 pourcents de chitine la constitue. Il faut donc l'extraire, et ce processus se fait à l'aide de produits chimiques, potentiellement toxique.

Les minéraux sont extraits avec de l'acide chlorhydrique (toxique), et les protéines à l'aide d'hydroxyde de sodium, le tout dans l'eau. Cette utilisation d'eau (en grande quantité) et de produits nocifs est l'un des principaux freins au développement du plastique à base de chitine. En effet, si l'extraction de la chitine s'avère aussi polluante que le plastique traditionnel, alors tout le processus perd de son intérêt.

Heureusement, il existe des solutions pour extraire la chitine de manière plus propre. Ces méthodes rendent le processus plus lent, mais sont jusqu'à trois fois moins polluantes. Les chercheurs tentent de développer de nouveaux procédés dans lesquels des bactéries pourraient digérer les protéines du coquillage sans affecter la chitine par exemple.

 

 

Pour en savoir plus :

-Sur les bio-plastique :https://fr.wikipedia.org/wiki/Bioplastique
-Sur l'exploitation des bioplastique et impact écologique : http://natureplast.eu/le-marche-des-bioplastiques/production-des-bioplastiques/
-Sur les bioplastique dans le secteur de l'emballage : https://www.cnrs.fr/lettre-innovation/actus.php?numero=478
-Sur l'extraction de la chitine et les différentes piste de réflèxion et recherche autour : https://www.sciencenews.org/article/seafood-shells-chitin-plastic-food-waste

Juliette Torregrosa
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