Sommaire pour No. 1292 de Science & Vie

Quand une goutte d’hydrocarbure en feu tombe sur une surface froide, elle rebondit sans la toucher ! L’effet, observé pour la première fois par une équipe de l’Université municipale de Hongkong, pourrait permettre de concevoir des matériaux particulièrement résistants au feu. Il provient d’un phénomène connu : les gouttes d’eau froide tombant au fond d’une poêle froide s’y écrasent pleinement, tandis que celles qui tombent sur une poêle chaude subissent l’effet Leidenfrost – elles glissent sur une couche de vapeur. “Les chercheurs ont ici testé ce principe sur une configuration originale, pointe Christophe Clanet, de l’Institut polytechnique de Paris : les gouttes sont chaudes et enflammées.” Elles sont en effet formées d’hexadécane, un hydrocarbure qui sert de modèle pour mimer le comportement du diesel. À l’aide de caméras thermiques à…

Le constat est sans appel : au 1er août 1994, les images satellite de la Nasa de la partie nord du plateau tibétain exposaient deux grands lacs, le Changhong et le Yongbo, entourés de minuscules points d’eau. Trente ans après, un tout autre paysage se révèle depuis l’espace : la surface des deux lacs est passée d’une dizaine à une centaine de kilomètres carrés, et les autres points d’eau se sont non seulement élargis, mais leur nombre a aussi augmenté de près de 50 % ! “En 1991, on répertoriait 4 385 lacs de plus de 0,1 km2, note Yan Zhou, hydrologue à l’université du Henan, en Chine. En 2023, ils étaient 6 159, couvrant une superficie totale de 54 000 km3, quasi autant que le lac Michigan, aux États-Unis.” Le…

Nous proposons la Spiru’Breizh non pas comme un complément alimentaire mais comme un aliment classique, sous forme de billes de caviar ou de boisson Produire de la spiruline – une cyanobactérie riche en vitamines, protéines et minéraux utilisée comme complément alimentaire – sans consommer d’eau douce et de manière locale, voilà l’exploit de la start-up bretonne Spiru’Marine. Son secret ? Une souche inédite, nommée Spiru’Breizh, capable de proliférer dans l’eau de mer. Une prouesse, car la culture de la spiruline consomme beaucoup d’eau douce – jusqu’à 500 litres par kilogramme produit –, qu’il faut légèrement saler. Ici, l’eau de mer est soit réutilisée pour une nouvelle culture, soit purifiée et rejetée à la mer, ce qui réduit l’impact environnemental de la manœuvre. Pour obtenir cette souche inédite, Marie-Gabrielle Capodano, présidente…

Préparez-vous à un voyage comme nul autre pareil : ce dossier vous emmène glisser sur une vague d’électrons, surprendre l’intrication de deux particules en plein vif, et même assister au sursaut de mémoire d’un ion ! Et il ne s’agit pas de théorie, non : ces événements, longtemps restés de calculs et de papiers, sont désormais captés en direct par les physiciens, dans des laboratoires dotés de technologies de pointe. Les portes de l’infiniment petit nous sont enfin ouvertes, son exploration peut commencer. Et une myriade de découvertes nous attendent sur ce sentier. Les mots sont forts : “C’est une toute nouvelle fenêtre sur la matière qui s’ouvre”, s’enthousiasme Pascal Salières, directeur de recherche au laboratoire Interactions dynamiques et lasers du CEA de Paris-Saclay. Et ils ne sont pas exagérés…

Mesurez l’ironie : les chercheurs ont mis au point un alliage métallique extrêmement résistant, mais craignent de l’utiliser. Et pour cause, ce mélange de fer et de chrome s’avère si complexe que l’étudier avec les techniques d’imagerie habituelles est quasi impossible. Difficile, donc, de décrire précisément l’alliage et d’anticiper comment il vieillira. Mais la donne est sur le point de changer : une équipe française vient de développer un nouvel instrument capable de cartographier “la structure tridimensionnelle de ces alliages à l’échelle atomique”, se réjouit Williams Lefebvre, professeur en physique des matériaux à l’université de Rouen-Normandie, à l’origine de la conception de ce nouvel outil. Autrement dit : nous sommes maintenant capables de voir la matière atome par atome. TECHNIQUES COMBINÉES Nommée Satmet, cette nouvelle méthode combine les avantages de…

Un vieux rêve de plongeur pourrait bientôt devenir réalité au fond d’un lac de Chepstow, au Pays de Galles. La société britannique Deep s’apprête à y tester, d’ici à la fin de l’année, le premier module de ce qui devrait constituer, à terme, une grande base sous-marine. Baptisé Vanguard, cet habitat de la taille d’un conteneur pourra accueillir jusqu’à trois personnes à environ 100 m de profondeur pendant une semaine. De quoi, une fois un équipement de plongée enfilé, explorer les profondeurs des heures entières, avant de rentrer se reposer dans le module, et ce sans passer par la case surface. “Le projet sera ensuite de déployer Vanguard par bateau partout où nous en avons l’opportunité”, dévoile Ethan Butler, directeur R&D de l’entreprise. Ce mordu de plongée entend bien compter…

"En art comme en science, on observe et expérimente"GÉRALD CHANQUES Médecin, membre du comité scientifique de l’exposition et vice-président de l’université de Montpellier. Science & Vie : Pourquoi avoir choisi de réunir l’art et la science, deux domaines que l’on oppose généralement ? Gérald Chanques : L’idée vient du Mo.Co. et de ses curatrices et curateurs – les commissaires d’exposition. Ils souhaitaient montrer qu’arts et sciences ne sont pas opposés mais qu’ils partagent, au contraire, des similitudes. Et en effet, on se rend compte au fil du parcours que, tout comme le scientifique, l’artiste se questionne, observe et expérimente. L’association entre ces deux disciplines est d’ailleurs spécialement marquée en médecine : au XVIe siècle, les médecins progressaient en dissection mais étaient incapables de reproduire ce qu’ils voyaient. Certains se sont…

À vous de jouer ! HORIZONTALEMENT I. Dans l’Univers, est-elle chaude, comme le pense Zeldovitch, ou froide, selon la théorie de Peebles ? II. L’hypothèse de Riemann reste un tel problème. Le signe ∞ n’est compatible avec aucune. III. Ennemi public no 1. Pascal, à l’aise avec le triangle et le pari. IV. Homo décrit par Carl von Linné, en 1758. Élément neutre pour la multiplication. V. L’œuf de l’architecte. Faire tangenter un cercle à tous les côtés d’un polygone. VI. Pas démontrée avec rigueur. Elle a deux liaisons covalentes O–H. VII. Divinité cananéenne. Auxiliaire de vie. VIII. S’il est mort, vive lui. Accord perdu. Erbium du chimiste. IX. Phénomène magnétique lié à un champ. X. Plus ultra, il n’y a rien de mieux. Madame sans gènes. Glissa un œil dans…

Si ces souris ont le poil si soyeux, c’est parce que leur ADN a été édité par des généticiens de la société Colossal Biosciences, aux États-Unis. Leur but ultime ? Faire renaître le mammouth laineux ! L’équipe a d’abord identifié, dans le génome de mammouths et d’éléphants d’Afrique, 7 gènes responsables de la longueur, texture et couleur du pelage, ainsi que du métabolisme graisseux. Or des versions de ces gènes sont aussi conservées chez la souris : les chercheurs les ont donc modifiées dans des ovocytes fécondés, ou dans des cellules souches embryonnaires injectées dans des embryons de 8 cellules, avant d’implanter les fœtus dans des mères porteuses afin qu’ils expriment à la naissance le phénotype désiré. “Nous avons notamment inactivé le gène Fibroblast Growth Factor 5, qui contrôle la…

Quand le terrain est plat, c’est un rover avec roues en forme de soleil ; en descente, il se met en boule et dévale la pente ; s’il y a un ruisseau, il avance comme un pédalo. Voici Goat (pour Good Over All Terrains), un robot autonome conçu par une équipe de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse. Comme son nom l’indique, il s’adapte à tous les terrains rencontrés pour atteindre la destination qui lui a été soumise. “En le développant, nous avons vraiment veillé à réduire sa complexité”, appuie Max Polzin, coauteur de l’étude. Ainsi, le robot transporte le moins d’outils possible – pas de caméras ou d’algorithmes compliqués, il embarque seulement une batterie, un système de navigation, un ordinateur de bord et un outil de mesure de…

1. D’ABORD, LE SON ENTENDU EST TRANSMIS AU CERVEAU… Il est reçu par les gyrus temporaux moyen et supérieur, qui traitent l’information à court terme. 2. … PUIS IL EST MÉMORISÉ À COURT TERME C’est le rôle de la jonction temporo-pariéto-occipitale, utilisée par exemple quand on répète une série de mots tout juste entendus. 3. … AVANT D’ÊTRE STOCKÉ À LONG TERME Les cortex préfrontaux dorsolatéral et ventrolatéral entament le travail de mémorisation. 4. LE MOT EST ENSUITE COMPARÉ AUX CONNAISSANCES Le cortex préfrontal moyen et l’hippocampe communiquent, afin de confronter les nouvelles informations à ce qui a déjà été mémorisé. 5. L’APPRENTISSAGE EST OPTIMISÉ… Les cortex cingulaires antérieur et postérieur, dont l’importance était sous-estimée, connectent le cortex préfrontal moyen et le système hippocampal pour un encodage plus efficace. 6.…

Des mots forts, la création d’un comité spécial et puis… plus rien. Un an après l’appel d’Emmanuel Macron a “reprendre le contrôle des écrans” et les 29 recommandations de la commission Enfants et écrans, aucune de celles-ci n’a été mise en œuvre. La faute à un remaniement de l’Assemblée nationale et à des précipitations géopolitiques, certes. Sauf qu’il y a urgence : “Les écrans posent un véritable problème de santé publique”, assène Servane Mouton, neurologue et coautrice du rapport. En effet, les impacts liés à leur surconsommation sont désormais démontrés. Et ils sont nombreux : dégradation du sommeil, baisse de l’activité physique, retards dans l’apprentissage du langage… “Considérés isolément, ils peuvent ne pas paraître alarmants, mais mis bout à bout, ils se démultiplient : un enfant en manque de sommeil…

Qu’est-ce qui cloche dans nos systèmes de traitement et d’évaluation de la qualité ? Car outre l’enquête de l’association Générations futures sur les polluants éternels (PFAS), certaines eaux en bouteille ont été épinglées en janvier : elles avaient été purifiées illégalement – on y a trouvé des bactéries. Ce n’est pas fini : malgré les normes de qualité, l’eau que nous buvons contient encore des pesticides, du nitrate, des microplastiques… En fait, les polluants sont trop nombreux : “Il ne serait pas possible de tous les quantifier”, confie Nathalie Karpel, chercheuse à l’Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers. Ainsi, on ne détecte et ne traite que ce que l’on cherche. C’est le cas des PFAS : “Voilà plusieurs décennies qu’ils sont utilisés en industrie, et donc probablement présents dans…

Je n’en croyais pas mes yeux ! C’était si inattendu qu’il m’a fallu quelques années avant de publier les résultats, pour m’assurer que nous ne nous étions pas trompés.” Ce témoignage d’Andrey Poletayev, physicien à l’université d’Oxford, au Royaume-Uni, n’est pas exagéré. L’étude qu’il a publiée en 2024 bouleverse purement et simplement les connaissances que nous avons du monde quantique. Non seulement parce qu’avec son équipe, le chercheur a réalisé une véritable prouesse : modifier puis suivre le mouvement individuel d’ions, alors que seul leur déplacement collectif avait été capté jusqu’ici. Mais aussi parce que cette observation a permis une découverte majeure : “Le trajet d’un ion est influencé par le mouvement que ce dernier a déjà fait, souffle le physicien. Comme si les ions avaient une mémoire.” Un bouleversement…

C’est une danse de particules que les chercheurs ne pouvaient qu’imaginer : dans un matériau, des électrons forment une vague géante, glissant sur les atomes et heurtant ses aspérités, à la manière d’un cours d’eau se fracassant contre les rochers. Et voilà qu’en 2024, une équipe de physiciens de l’Institut Max-Planck de Stuttgart (Allemagne) a pu contempler ce ballet avec une précision encore jamais atteinte. “C’est une première ! salue Patrick Mounaix, physicien à l’université de Bordeaux. Et ce n’est que le début : on va pouvoir observer des phénomènes que l’on pensait à jamais inaccessibles.” IMPULSIONS TÉRAHERTZ Inaccessibles, car pour examiner des électrons en mouvement, les chercheurs doivent utiliser un signal situé dans la même gamme de longueurs d’onde que les particules : les térahertz, des radiations électromagnétiques dont…

Les autres espèces pratiqueraient-elles le secourisme ? Il semblerait bien : les observations d’animaux sauvages ou de laboratoire pratiquant des soins envers leurs congénères ont fleuri, ces dernières décennies, des insectes aux oiseaux, en passant par les cétacés. Au point que certains chercheurs sont tentés de qualifier ces comportements d’altruistes, un caractère longtemps réservé à l’humanité… Alors, certes, leur étude est compliquée : impossible de savoir s’ils sont courants dans la vie sauvage ou seulement marginaux. Et la tendance à l’anthropomorphisme n’est jamais loin. Mais ces phénomènes existent bel et bien. “Il est crucial de rapporter chaque cas, même s’il semble ponctuel, affirme Sabrina Krief, primatologue au Muséum national d’histoire naturelle, à Paris. C’est en accumulant ces anecdotes que l’on pourra décrypter les diverses formes d’intelligence des animaux, faire évoluer…

Pourquoi certains animaux ont-ils des pupilles rectangulaires ? Question de Stéphanie Imbert, Fort-de-France (97) Car elles permettent de surveiller efficacement les alentours ! La plupart des animaux aux pupilles rectangulaires et horizontales – comme les chevaux, les moutons, les chèvres, les cerfs ou les antilopes – sont des herbivores, donc des cibles potentielles de prédateurs. Tout en broutant, ils doivent rester alertes : c’est pourquoi, au fil de leur évolution, la plupart de ces espèces ont acquis des yeux situés sur les côtés de la tête – ce qui leur permet de surveiller l’environnement sur près de 360° – et dotés de pupilles rectangulaires. “Ces dernières augmentent la quantité de lumière reçue à l’avant et à l’arrière, tout en réduisant celle venant d’en haut et d’en bas, explique Gordon Love, spécialiste…

Voici des farfadets – red sprites en anglais –, de rares phénomènes lumineux prenant l’allure d’éclairs rouges striant un ciel orageux. Leur origine restait un mystère, mais voilà qu’en comparant avec précision l’occurrence de sprites avec les relevés d’impacts de foudre survenus lors d’un épisode météorologique exceptionnel dans le sud de la Chine, une équipe pékinoise a révélé les secrets de leur apparition. Trois conditions sont essentielles : un regroupement massif d’orages, une basse température au sommet des nuages et des éclairs qui relient ces derniers au sol. “Les complexes orageux nécessaires sont immenses, couvrant des centaines de kilomètres, décrit Hailiang Huang, chercheur à l’École des sciences de la Terre et de l’espace de Pékin, premier auteur de l’étude. Ils peuvent alors libérer des éclairs chargés positivement, plus rares que…

Cellules essentielles de notre système immunitaire, les macrophages nettoient l’organisme en ingérant par phagocytose les agents pathogènes et les cellules endommagées puis en les détruisant. Mais alors que l’on pensait qu’ils isolaient simplement les débris formés dans un coin de leur cytoplasme, avant de les éjecter, il apparaît qu’ils peuvent s’en servir comme carburant énergétique ! C’est la conclusion de chercheurs qui ont réussi à suivre le devenir de bactéries phagocytées constituées par certains atomes spécifiques et reconnaissables, les isotopes stables. “Leur dégradation fournissait des atomes de carbone et des acides aminés pour les diverses voies métaboliques du macrophage”, révèle Johan Garaude, chercheur à l’Inserm et l’un des auteurs de l’étude. Ce recyclage de la matière ingérée constitue un avantage de poids pour les phagocytes, notamment dans les tissus infectés…

L’ogre qui siège au centre de notre Galaxie engloutit peu de matière et fait preuve d’une faible activité électromagnétique, mais il n’est pas aussi apathique qu’on le dit parfois ! Comme tout trou noir, Sagittarius A*, par sa gigantesque gravité, attire la matière approchant : gaz, poussières et astres se précipitent en spirale vers son cœur et s’échauffent, générant un rayonnement infrarouge, X et radio. Or, en fixant son disque d’accrétion durant 48 h cumulées, à raison de poses de 8 à 10 h, en 2023 et 2024, le télescope James-Webb a capté le bouillonnement continuel issu de ce phénomène. “Pour la première fois, nous avons pu enregistrer la variation de sa luminosité en détail dans l’espace, sous deux longueurs d’onde différentes”, précise Farhad Yusef-Zadeh, de l’université Northwestern (États-Unis). Le…

Le télescope se compose de guirlandes de sphères immergées… Chacune abrite une trentaine de capteurs optiques orientés tous azimuts. Dans une mer contenant des milliards de milliards de milliards de particules, le télescope KM3NeT (pour Cubic Kilometre Neutrino Telescope ) en a repéré une en particulier : un neutrino d’une énergie folle, d’environ 220 millions de milliards d’électronvolts, soit trente fois plus que le neutrino le plus énergétique jamais détecté jusqu’ici. L’exploit est d’autant plus remarquable que les neutrinos, par nature, passent inaperçus : ils ne portent pas de charge électrique, leur masse est 1 million de fois plus faible que celle d’un électron, et ils interagissent très peu avec la matière. Ainsi, chaque seconde, 60 milliards d’entre eux traversent chaque centimètre carré de notre planète, et même…

France Celle qui entre en conflit avec ses carnivores Dans l’Hexagone, l’abandon de terres agricoles peu productives et l’adoption de sources d’énergie alternatives au bois ont conduit au réensauvagement de forêts autrefois exploitées. C’est le cas dans le Massif central, les Cévennes et les Vosges, où le loup et le lynx ont fait leur retour. Bien que ces grands carnivores jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes sauvages, ils sont souvent chassés par les humains : en 2023, 9 loups ont ainsi été abattus illégalement. Espagne Celle qui profite de ses terres abandonnées Entre 1990 et 2010, l’Espagne a perdu 1/5 de sa surface agricole (soit 40 000 km2), nombre d’agriculteurs ayant abandonné leurs terres pour travailler en ville. Cerfs, sangliers, mouflons, loups et certains vautours y sont naturellement revenus,…

1 Les scientifiques étaient dans la rue pour défendre la liberté académique et les instituts de recherche américains… Près de 150 manifestations se sont tenues dans le monde en soutien au mouvement Stand up for Science, né aux États-Unis quelques semaines plus tôt en réponse aux décisions du gouvernement américain. En France, 15 000 personnes au total ont arpenté les grandes villes, dont 5 000 à Paris. Pourtant, aux États-Unis, ils étaient à peine 10 000… “Mes collègues américains se disent trop terrorisés par les représailles pour faire entendre leur voix”, souffle Patrick Lemaire, biologiste à l’université de Montpellier et co-initiateur du mouvement en France. 2 … qui subissent des coupes budgétaires massives… Rapidement après son investiture, Donald Trump amputait le financement des instituts de santé de 4 milliards de…

Le constat est sans équivoque : malgré quelques très bons élèves, le monde de l’entreprise française ne joue pas le jeu de l’électrique. Telle est la conclusion publiée en décembre dernier par des députés français, rapporteurs d’une mission flash consacrée au verdissement des flottes automobiles des grands groupes de l’Hexagone. Ainsi, parmi les entreprises établies sur notre territoire et dotées de plus de 100 véhicules – aussi bien des loueurs de voitures que des sociétés ayant leur propre flotte automobile –, 45 % restent ancrées dans un modèle tout thermique et n’ont immatriculé aucun nouveau véhicule électrique en 2024. “L’électrification de leurs véhicules progresse trop lentement”, déplorent les parlementaires. En toute rigueur, les grands groupes n’ont pourtant pas le choix. La loi d’orientation des mobilités (LOM), publiée en 2019 et…

Un quartier tout entier va être rénové C’est un chantier de rénovation hors norme qu’entreprend Naples. D’ici quelques années, les 30 ha de bâtiments industriels abandonnés de l’est de la ville seront remplacés par une gare ferroviaire, surplombée de deux tours (presque) jumelles. Celle-ci reliera par le train le quartier au centre historique, à quelques kilomètres, et permettra de désengorger l’impressionnant trafic routier de la ville. Imaginées par le cabinet britannique Zaha Hadid Architects, les tours en béton et acier de 100 et 80 m de haut seront chauffées notamment par géothermie, tandis que l’électricité proviendra des 7 000 m² de panneaux photovoltaïques placés sur les toits et les auvents. Afin de rester au frais pendant l’été et procurer un peu d’ombre, elles arboreront une architecture striée. Autour de la…

Nous voici ainsi capables d’observer une intrication quantique, de surprendre les souvenirs des ions, de démêler la structure atomique des alliages les plus complexes, et même d’admirer les vagues d’électrons s’échouant sur un matériau. Et maintenant quoi ? Quelle sera la prochaine étape ? Où peut bien nous mener cette exploration minutieuse du monde quantique ? Les experts du domaine ont une idée bien ficelée : il s’agit maintenant d’exploiter les technologies de captation de l’infiniment petit dans des projets bien plus grands. Prenez l’exemple du Satmet, cette méthode qui permet de caractériser des matériaux atome par atome (voir p. 80). Elle ouvre la porte au développement de leurs jumeaux numériques, de versions numérisées de n’importe quel morceau de matière – à l’atome près ! “C’est le Graal de la…

C’était le 15 octobre 1991 : une particule venue de l’espace frappait l’objectif de la caméra du télescope Fly’s Eye, situé dans l’Utah, aux États-Unis, et créait la stupéfaction dans la communauté des physiciens. Et pour cause, il s’agissait de la particule la plus énergétique jamais arrivée sur Terre : 0,32 zetta-électronvolt, soit 500 millions de fois plus énergétique que le record jamais atteint au sein du LHC, le plus puissant accélérateur de particules au monde ! Sa vitesse d’entrée dans notre atmosphère terrestre était de 99,99999999999999999999951% de la vitesse de la lumière. Les physiciens, sidérés, ont surnommé cette entité “Oh-myGod”, et immédiatement lancé la construction d’un observatoire de 3 000 km² en Argentine, baptisé Pierre-Auger, dans l’espoir d’en capter d’autres. Nous voici trente ans plus tard : quelque 50…