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Prototypes, recherche, innovation

Une démarche collaborative

Dans le domaine de la recherche, la réalisation des expériences scientifiques requiert souvent de nouveaux instruments, plus perfectionnés, plus sensibles, plus puissants ou tout simplement adaptés à des conditions expérimentales particulières. Ces prototypes de laboratoire sont le fruit ...

Quarks : une combinaison à quatre

Par Ranjithsiji — Travail personnel CC BY-SA 4.0

Le légo des quarks

Contrairement au proton et au neutron, les quarks sont des particules élémentaires, c’est-à-dire des particules qui ne sont pas elles-mêmes constituées d'autres « briques ». L’électron est élémentaire aussi, comme ...

La foudre bat des records

CC BY SA André Karwath aka Aka

Les éclairs et la foudre sont parmi les phénomènes naturels les plus spectaculaires. On estime que chaque seconde l’atmosphère terrestre est traversée par une cinquantaine de ces décharges électriques. En effet, ...

Un moteur moléculaire à effet tunnel

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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

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La quantité de mouvement de la lumière

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Vers de nouvelles technologies de chargeurs

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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, grâce à l’accélérateur LHC (le plus puissant du monde) qui fait 27 km de circonférence, les protons se percutent avec une vitesse égale à 99,999999 % de la vitesse de la lumière. En réalité, les protons sont pré-accélérés dans d’autres machines plus petites avant de pénétrer dans le LHC et subir leur accélération ultime. Par ailleurs, pour diverses applications, notamment médicales, des accélérateurs de particules plus modestes sont également nécessaires pour produire certains rayonnements employés en radiothérapie.

Les particules sont accélérées à l’aide de champs électromagnétiques, un peu comme des surfeurs avançant sur leurs vagues. L’énergie des particules augmente grâce aux ondes électromagnétiques qui leur en fournissent. Souvent, ce sont des microondes qui sont employées. Or, l’énergie du photon associé à l’onde est proportionnelle à la fréquence ou - ce qui revient au même - inversement proportionnelle à la longueur d’onde.

Ondes plus courtes, accélérateurs plus petits

L’idée que des chercheurs de l’université de Stanford aux Etats-Unis ont poursuivie consiste justement à accélérer des électrons avec des impulsions lasers infrarouges dont la longueur d’onde est de l’ordre de 1000 à 100 000 fois plus courte que les microondes. Cela signifie aussi des dimensions autant de fois plus petites. La taille d’un accélérateur comme le LHC devrait donc pouvoir être réduite à quelques dizaines de mètres, voire à moins d’un mètre. Pour le moment, les physiciens sont parvenus à accélérer des électrons à 1 keV (mille électronvolts) sur une distance de 25 micromètres. En effet, le « tube » de l’accélérateur a été dessiné sur une puce en silicium de 25 micromètres de long : il s’agit d’un sillon de 0,25 micromètre de large. C’est dans ce sillon que les électrons ont été accélérés à mille volts, grâce à 100 000 impulsions lasers par seconde traversant le sillon perpendiculairement. Afin que l’énergie des électrons atteigne 1 MeV soit 94% de la vitesse de la lumière, il faudrait mille tubes de ce type, soit une longueur de 25 mm. Compte tenu de l’exploit réalisé, les accélérateurs ultra-miniaturisés devraient voir le jour prochainement.

En savoir plus 
Sur l'utilisation des lasers pour accélérer les particules
https://home.cern/fr/news/news/physics/nobel-work-shines-light-particle-physics

Publié le 20/05/2020
 

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du premier stage au premier emploi


Dengue : un vaccin enregistré au Mexique
Un vaccin contre la dengue reçoit une autorisation de mise sur le marché au Mexique.

La dengue est une maladie tropicale véhiculée par des moustiques du genre Aedes. Elle a connu une très forte expansion au cours des dernières décennies, au point d'atteindre 390 millions de nouveaux cas par an, selon l'Organisation mondiale de la Santé. Les causes avancées sont le développement de l’urbanisation, la mobilité des populations et le changement climatique. La lutte contre la maladie est devenue ainsi un enjeu majeur de santé publique à l'échelle mondiale.

Si la forme bénigne est la plus fréquente, la forme sévère de la maladie peut en effet être mortelle. Dans certaines régions d'Asie et d’Amérique latine, elle est devenue « une cause majeure d’hospitalisation et de mortalité pour les enfants ». Jusqu'à présent, il n'existait ni traitement spécifique ni vaccin. Seules des mesures de prévention pouvaient être appliquées : éviter les piqûres de moustiques, lutter contre ces vecteurs.

Mis au point en France par Sanofi Pasteur, le vaccin immunise contre les 4 sérotypes, lesquels ne présentent pas d'immunisation croisée (on peut être infecté plusieurs fois par des sérotypes différents de la dengue). Baptisé Dengvaxia®, sa mise sur le marché suscite l'espoir ; en cours d'enregistrement dans de nombreux pays, il pourrait concourir à l'objectif de l'OMS de réduire de 50% la mortalité de la dengue et de 25% sa morbidité, d’ici 2020. Son développement est une aventure scientifique qui a duré 20 ans. Les études cliniques ont impliqué 40 000 personnes dans 15 pays.

Dengue vaccine prequalification period

© Sanofi Pasteur

Dengvaxia® est le premier vaccin au monde à être autorisé pour la prévention de la dengue. Les premières doses de vaccin ont été produites dans une nouvelle usine, avec une capacité de production à plein régime qui atteindra 100 millions de doses annuelles.

Pour en savoir plus

Dengue.info

Article de l'OMS sur la dengue

La rédaction de Sciences en Ligne
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