| | Edito
L’énergie solaire va dominer le paysage énergétique du XXIème siècle
Je reviens cette semaine sur une question que j'ai souvent abordée mais qui est cruciale pour l’avenir de la planète : celle des choix stratégiques à effectuer, dans le cadre de la transition énergétique mondiale en cours, pour parvenir à décarbonner suffisamment la production d’énergie d’ici 2050 pour éviter une rupture climatique catastrophique, ou du moins en limiter autant que possible les effets. Pour éclairer cette question, il est bon de rappeler quelques chiffres. La production électrique mondiale issue de l’ensemble des filières renouvelables pourrait augmenter d’un tiers d’ici 2022 selon les prévisions de l’AIE (Agence Internationale de l'Energie). Elle dépasserait alors 8 100 TWh par an, soit environ un tiers de la consommation électrique mondiale (25 000 TWh), ou encore l’équivalent des consommations électriques annuelles, actuelles, de la Chine, de l’Inde et de l’Allemagne réunies. Avec 56 % de la production mondiale, l’hydroélectricité resterait la première source de production d’électricité renouvelable, devant l’éolien (22 %), le photovoltaïque (11 %) et la biomasse (9 %). « La capacité renouvelable va progresser de près de 1.000 GW d’ici 2022, ce qui est la moitié de la capacité totale des centrales au charbon que l’on a construit en 80 ans », commente Fatih Birol, directeur exécutif de l’AIE. L’AIE indique par ailleurs que la croissance du solaire photovoltaïque dans les cinq années à venir sera bien plus rapide que celle de toutes les autres sources d’électricité. Selon le scénario de référence de l’agence, la puissance installée du parc photovoltaïque mondial pourrait atteindre 740 GW en 2022 (contre près de 300 GW à fin 2016). Grâce à cette croissance très forte de l'énergie solaire, la production d'électricité à partir du solaire photovoltaïque devrait passer de 400 TWh en 2019 à près de 900 TWh en 2022, soit 3,3 % de la consommation mondiale d’électricité, ou encore deux fois la consommation électrique de la France. S’agissant du coût de production de l’électricité solaire, dans son dernier rapport, l'Irena rappelle que depuis 2010, le coût moyen de l'électricité d'origine solaire photovoltaïque a chuté de 73 %, contre seulement 22 % pour l’éolien. Cette tendance devant se poursuivre, l’Irena estime que le solaire photovoltaïque sera aussi compétitif que les énergies fossiles vers 2020 en Europe du Sud, et vers 2025 en Europe du Nord. Cette prévision est partagée par le très sérieux Institut Fraunhofer, qui prévoit un coût du kWh solaire à 5 centimes dans le sud de l’Europe en 2025. Il est de 9 centimes aujourd’hui en Allemagne, contre 40 centimes en 2005. Mais si l’énergie solaire va, je le crois, dominer le paysage énergétique de ce siècle, ce n’est pas seulement parce qu’elle est en train de devenir compétitive par rapport aux énergies fossiles, mais également parce qu’elle présente la spécificité - par rapport aux autres sources d’énergies renouvelables - de pouvoir produire simultanément de l’électricité de la chaleur. C’est ainsi que depuis plusieurs années, la société DualSun, située à Marseille, développe un système hybride qui fonctionne avec un fluide. Celui-ci se réchauffe grâce aux rayons du soleil et l'effet est amplifié grâce à un échangeur thermique. Ce système hybride remarquable permet d’obtenir un rendement 3 à 4 fois supérieur à une installation photovolta ïque de base. Avantage supplémentaire de ce procédé, la production photovoltaïque est améliorée car l'air ou le liquide, qui passe sous le panneau, permet de stabiliser sa température, un atout décisif lorsqu'on sait qu'à partir de 25°C les panneaux photovoltaïques voient leur performance diminuer (-0,4 % de rendement pour chaque degré supplémentaire !). De son côté, la société Base-innovation, créée en 2009, a développé un panneau thermovoltaïque. Cogen’Air est un panneau solaire hybride qui produit à la fois de l’électricité et de l’air chaud. Sa face avant produit de l’électricité photovoltaïque et sa face arrière, équipée d’un système d’échangeurs thermiques et d’un caisson étanche, produit de l’air chaud. Chaque panneau Cogen’Air produit 250Wc électriques et 744W thermiques. Le refroidissement du panneau engendre une augmentation de la production électrique de +10 %. Le rendement total du panneau est de 65 % (contre 17 % pour un panneau photovoltaïque standard). En installant quatre panneaux de ce type dans le Sud ou six dans le Nord, un foyer de quatre personnes occupant une maison de 100 m² va couvrir, gr&ac irc;ce au soleil, environ les deux tiers de ses besoins en eau chaude sanitaire et autoconsommer 80 % de sa production d’électricité, ce qui représente une baisse allant de un tiers à la moitié de ses besoins d’électricité spécifiques. Quant aux cellules solaires photovoltaïques proprement dites, elles vont dans les années à venir connaître encore des améliorations spectaculaires de leurs performances, et une baisse accrue de leur coût de production, grâce à plusieurs ruptures technologiques en cours. La première est celle des pérovskites. Cette famille de minéraux a été découverte il y a près de deux siècles dans l’Oural par l’Allemand Gustav Rose. Ce scientifique les a baptisés de ce nom en l’honneur du minéralogiste russe Lev Perovski. Les pérovskites désignent aujourd’hui une structure atomique particulière qui a pu être reproduite en laboratoire il y a 10 ans, grâce aux travaux du chercheur japonais Tsutomu Miyasaka. Ce scientifique a compris l’immense potentiel de ce nouveau matériau, pour fabriquer un nouveau type de cellule solaire très performante. En 2013, la chercheuse Polonaise, Olga Malinkiewicz, a franchi une nouvelle étape décisive, en créant une cellule photovoltaïque composée d’une couche de pérovskites déposée par évaporation, puis par une simple impression à jet d’encre. Depuis dix ans, diverses équipes scientifiques dans le monde n’ont cessé d’améliorer l’efficacité énergétique de ce type de cellules solaires, qui est passé de 4 % à 24 %, un taux comparable à celui des panneaux classiques en silicium. Quant au coût de production, il défie toute concurrence : en 2020, un panneau standard d’environ 1,3 m2 devrait coûter 50 euros à fabriquer, pour un rendement équivalent aux panneaux classiques. Aujourd’hui, Mohammad Khaja Nazeeruddin, professeur à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en Suisse, et spécialiste mondialement reconnu de l’énergie photovoltaïque, considère que « Les cellules solaires pérovskites ont le potentiel de remédier à la pauvreté énergétique mondiale&nb sp;». Selon cet éminent scientifique, on peut aller encore plus loin et déposer directement les matériaux en couches minces sur un support flexible en plastique, par un procédé semblable aux imprimantes à jet d’encre. Le module solaire que l’on obtient est alors flexible, léger et quasi transparent. Ce domaine de recherche sur les cellules solaires souples imprimables est en pleine effervescence mondiale. En Australie, l'équipe de Paul Dastoor, professeur de l’Université Newcastle a mis au point un liquide, dont la formule demeure secrète, qui est capable de capter et de conserver l’énergie solaire. Ce liquide est utilisé comme une encre dans une imprimante. Ces scientifiques ont réussi à imprimer des panneaux solaires ultra-légers, flexibles et adaptables à presque tous les types de surface : sol, mur, toit de voiture… L’encre es t imprimée sur des films en plastique PET, très robustes et recyclables. Résultat : les panneaux font moins d’un millimètre d’épaisseur et peuvent être fixés avec un simple adhésif double-face (Voir The University of Newcastle). Certes, pour l’instant, le rendement énergétique de ces panneaux reste inférieur à ceux des panneaux traditionnels à base de silicium. Mais ce handicap est compensé par le fait que ce nouveau type de panneaux solaires imprimables permet de maintenir un flux d’énergie constant, même dans un environnement avec très peu de luminosité. « Notre solution solaire imprimée continue de fonctionner de manière homogène par faible luminosité et sous une couverture nuageuse, ce qui signifie que les utilisateurs ne font pas l'expérience d'une baisse de productivité », explique le professeur Paul Dastoor. Cette technologie n'est pas seulement simple et pratique, elle est bien moins coûteuse que celles existantes, avec un coût de production d’environ neuf euros le mètre carré, 20 fois moins élevé ; que celui des panneaux conventionnels. Les panneaux flexibles sont imprimés avec un système rouleau à rouleau (R2R), notamment utilisés pour fabriquer des étiquettes ou des autocollants. « En utilisant une imprimante de taille commerciale, nous pourrions atteindre plusieurs kilomètres carrés par jour. Avec seulement dix imprimantes en fonctionnement jour et nuit, nous pourrions imprimer suffisamment de matériel pour alimenter 1 000 foyers par jour », précise Paul Dastoor, qui se dit certain que cette technologie fiable et peu coûteuse pourrait enfin permettre d’amener l’électricité au milliard de personnes qui en est encore privé aujourd’hui dans le monde. En France, les recherches visant à améliorer l’efficacité des panneaux solaires se poursuivent également activement. Le Laboratoire d'innovation pour les technologies nouvelles et les nanomatériaux du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA-Liten) installé à l'Institut national de l'énergie solaire (INES) à Chambéry a annoncé, il y a quelques semaines, qu’il était désormais en mesure de pouvoir produire en continu des cellules photovoltaïques atteignant un rendement de 24 %. Aujourd'hui, les cellules les plus efficaces (à base de silicium monocristallin) installées sur les toits des particuliers ou dans les parcs solaires ne dépassent pas les 20 % (Voir CEA). Pour atteindre un tel rendement énergétique, les chercheurs du CEA-Liten ont eu recours à l'hétérojonction, une technique qui consiste à marier une couche de silicium monocristallin avec des dépôts de silicium amorphes afin de mieux convertir la lumière solaire, des ultraviolets jusqu'à l'infrarouge. Cette structure améliore à la fois la tension de fonctionnement des cellules et leur rendement, qui atteint déjà 26,7 % en laboratoire. Par ailleurs, contrairement aux panneaux classiques, la technologie hétérojonction perd moins en efficacité lorsque la température extérieure et celle du panneau dépassent les 25°C. Autre avantage supplémentaire, ce nouveau type de cellules est donc capable de convertir en électricité la lumière qui arrive par la face avant mais aussi par la face arrière, ce qui conduit &agrav e; des gains de production d'énergie supplémentaires. Ces chercheurs ont par ailleurs montré qu’il était possible de réduire l’épaisseur de ce type de cellules à hétérojonction, de 170 à 80 microns, sans perte de rendement, une performance inatteignable avec d’autres technologies. Les équipes de recherches du CEA-Liten ont également développé des machines capables de manipuler et assembler ces feuilles solaires très fines, sans les endommager ou les briser. Grâce à ces travaux, il est aujourd’hui possible de produire à un stade industriel ce type de cellules, prises en sandwich entre une dalle de verre et un plastique semi-rigide. A surface égale, ces panneaux solaires atteignent déjà une puissance record de 348 watts contre 320 watts pour les meilleurs panneaux actuellement sur le marché. En combinant cette avancée technologique avec une cellule biface et l'adjonction d’une fine couche pérovskite, ces chercheurs sont persuadés qu’il sera possible de produire au stade industriel, d’ici 2025 ce nouveau type de cellules photovoltaïques qui auront alors un rendement énergétique supérieur de 45 % au rendement moyen actuel des meilleures cellules solaires au silicium. Mais d’autres chercheurs sont en train de montrer qu’on peut aller encore plus loin et s’affranchir de la limite actuelle d'efficacité théorique des cellules solaires de 33 %, considéré comme une barrière indépassable. Des chercheurs du Centre de recherches scientifiques avancées (ASRC) de l’Université de New York (CUNY) ont récemment réussi à modifier certaines des molécules présentes dans deux colorants industriels couramment utilisés pour créer des matériaux auto-assemblés qui autorisent un rendement plus élevé en électrons pouvant être capturés et prolongent la durée de vie de ces électrons. Ce processus d'auto-assemblage provoque l'empilement des molécules de colorant selon une structure qui leur permet de se coupler et de partager les photons absorbés avec les coloran ts, ce qui provoque une excitation accrue des électrons et une production finale sensiblement plus importante d’énergie. Selon le Docteur Levine, qui dirige ces travaux, « Notre étude ouvre la voie vers des cellules solaires bon marché qui auront une limite théorique d’efficacité énergétique de 44 %, au lieu des 33 % actuels, et cela change tout » (Voir Eurekalert). Quant au coût du photovoltaïque, il a déjà chuté d’un facteur 1000 sur les trente dernières années. Mais, ce qui est encore plus important, le solaire photovoltaïque est en train de « doubler » l’éolien et de rattraper bien plus rapidement que prévu les énergies fossiles. Selon une récente étude de la Banque Lazard, le coût moyen du mégawattheure éolien - hors subventions - a été divisé par plus de trois entre 2009 et 2018, pour passer de 135 à 42 dollars (37 euros). Mais cette étude souligne que l'énergie solaire a vu son coût divisé par huit au cours de la même période, passant de 359 dollars en 2009 à 43 dollars (38 euros) aujourd'hui. Ce coût est également devenu inférieur à celui du nucléaire EPR de nouvelle génératio n (estimé à 120 euros le Mégawattheure). Maintenant, si l’on compare le coût de l’électricité solaire avec celui de l’électricité issue des centrales à charbon, on constate que, pour l’instant, le mégawatt issu du charbon coûte encore 30 % moins cher (autour de 25 euros). Mais tous les experts s’accordent sur le fait que ce différentiel de coût sera comblé dans deux ou trois ans et que, dans une dizaine d’années, le coût de l’électricité solaire sera deux fois moins élevé que celui de l’électricité issue des énergies fossiles, surtout si l’on intègre dans ces prévisions les innovations de rupture en cours que je viens d’évoquer : panneaux souples, panneaux hybrides et cellules à base de pérovskite, autant de percées technologiques qui vont encore accélérer la baisse d& eacute;jà spectaculaire du prix de l’énergie solaire, qu’elle soit électrique ou thermique. Un autre élément va conférer un avantage décisif à l’énergie solaire pour s’imposer dans le paysage énergétique mondial de ce siècle : l’arrivée de cellules solaires ultrafines, souples et imprimables va décupler le potentiel d’installation, car ces films solaires qui coûteront de moins en moins cher pourront être installés partout, non seulement au sol ou sur les toits des immeubles, mais également sur les façades des bâtiments, sur les routes, sur les trottoirs, sur le toit des voitures, ou encore sur les vêtements… Toutes ces révolutions technologiques devraient donc considérablement accélérer l’avènement d’une véritable « économie solaire » et permettre de basculer bien plus rapidement que prévu d’un monde dans lequel les trois quarts des besoins énergétiques sont encore malheureusement couverts par les énergies fossiles, à un monde où l’essentiel de ces besoins sera assuré par l’ensemble des énergies propres, au premier rang desquels l’énergie solaire est appelée à jouer le premier rôle dès 2030. Dans cette mutation économique et énergétique majeure que nous allons connaître bien plus vite que prévu, il est capital que la France se donne les moyens de devenir leader mondial du secteur solaire. Notre pays a la chance de posséder à la fois un remarquable potentiel de production photovoltaïque et des compétences scientifiques de premier plan dans ce domaine solaire. Pour l’instant, bien qu’elle ait fortement progressé au cours de ces cinq dernières années, la production d’électricité d’origine solaire - environ 5 TWH par an - ne représente encore que 2 % de notre consommation électrique nationale totale. En intégrant les avancées technologiques en cours, notre Pays doit se fixer un objectif solaire bien plus ambitieux : multiplier par 10 en 10 ans notre production d’énergie solaire (chaleur et électricit&ea cute;), ce qui permettrait à notre Pays de couvrir avec le solaire photovoltaïque 10 % de sa consommation d’électricité en 2030, soit une part équivalente (50 TWH par an), à celle de l’énergie hydraulique. Si nous parvenons à atteindre cet objectif ambitieux, nous pourrons à la fois nous passer presque complètement des énergies fossiles pour produire notre électricité nationale à l’horizon 2030, créer des dizaines de milliers d’emplois pérennes pour la construction et l’entretien de ces nouvelles installations solaires (qu’il s’agisse de grandes centrales au sol ou de petites installations domestiques) et exporter notre savoir-faire technologique et industriel dans le monde entier, qui va devoir augmenter de moitié sa consommation en énergie d’ici 2050, pour répondre aux besoins des 10 milliards d’êtres humains que comptera la Terre à cet horizon. J’espère que nos responsables politiques sont pleinement conscients de ce grand défi de société et qu’ils sauront voir loin et anticiper le monde de demain qui de vra résoudre une redoutable équation : apporter à tous une énergie propre, à un coût abordable, et maîtriser le changement climatique planétaire. René TRÉGOUËT Sénateur honoraire Fondateur du Groupe de Prospective du Sénat
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| | | Santé, Médecine et Sciences du Vivant | |
| | | | | On connaissait déjà l'influence bénéfique de la musique sur certains troubles ou maladies neurologiques. Mais cette fois, une équipe de recherche de l'Université McGill à Montréal a montré que la musique peut être utilisée pour activer le centre de récompense du cerveau et motiver ainsi l'apprentissage. En faisant réaliser une tâche d’apprentissage avec une récompense musicale à des cobayes sains, les chercheurs ont réalisé en même temps une IRM fonctionnelle du cerveau pour comprendre à quel point une musique agréable incitait le cerveau à apprendre, et donc à rechercher sa récompense musicale. L'équipe a recruté 20 participants, âgés de 18 à 27 ans, à qui ils ont demandé de participer à une expérience d’apprentissage et de récompense musicale. Chaque personne devait choisir une combinaison de couleurs et chaque combinaison avait une probabilité différente que le cobaye entende une musique agréable ou une séquence audio dissonante et désagréable. Après quelques tentatives, les participants ont appris quelles combinaisons ils devaient choisir afin d’augmenter leurs chances d’obtenir une récompense musicale agréable. En comparant ces données avec les examens IRM fonctionnels, l’équipe a constaté que des prédictions correctes des personnes étudiées étaient corrélées à une activité accrue dans une zone du cerveau, appelée le noyau accumbens, que des études antérieures ont reliée à l’expérience du plaisir d’écouter de la musique. Cette découverte indique que la musique est, en elle-même, une récompense et qu’elle peut suffisamment motiver le cerveau à apprendre de nouvelles informations pour lui permettre d’accéder plus facilement à cette source de plaisir. De plus, les participants qui ont le plus souvent trouvé les bonnes combinaisons et les bonnes prédictions sont ceux qui avaient l’activité la plus importante dans le noyau accumbens et ce sont également ceux qui ont fait les plus grand progrès d'apprentissage tout au long de l’expérience. Cette étude démontre que la musique peut activer certains centres du plaisir dans le cerveau et, ce faisant, améliorer le fonctionnement de certains processus cognitifs, comme l’apprentissage. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash PNAS | | | |
| | | Le café est un mélange complexe qui se compose de plus de 1000 substances chimiques différentes. Plusieurs études scientifiques ont montré que la consommation de certains types de café est associée à une réduction de l’incidence de certains cancers, notamment du cancer du côlon, du foie et de la prostate. À présent, des scientifiques japonais ont étudié les effets de deux composés présents dans le café, l’acétate de kahweol et le cafestol, sur les cellules cancéreuses de la prostate chez les animaux, où ils ont pu inhiber la croissance de cellules résistantes aux médicaments anticancéreux tels que le cabazitaxel. Les chercheurs ont initialement testé six composés (naturellement présents dans le café) sur la prolifération in vitro de cellules cancéreuses de la prostate humaine (c’est-à-dire dans une boîte de Pétri). Ils ont ensuite découvert que les cellules traitées à l’acétate de kahweol et au cafestol se développaient plus lentement que les cellules de contrôle. Ils ont alors testé ces composés sur des cellules cancéreuses de la prostate qui avaient été transplantées sur des souris. Au total, 16 souris ont été utilisées pour cette recherche : 4 souris étaient des témoins, 4 ont été traitées avec de l’acétate de kahweol, 4 avec du cafestol, et les souris restantes ont été traitées avec une combinaison d’acétate de kahweol et de cafestol. L’auteur principal de l’étude, le Docteur Hiroaki Iwamoto, du Département de traitement intégré du cancer et d’urologie, à l’École supérieure de sciences médicales de l’Université de Kanazawa, au Japon, a déclaré : « Nous avons constaté que l’acétate de kahweol et le cafestol inhibaient la croissance des cellules cancéreuses chez la souris, mais que l’association semblait fonctionner en synergie, conduisant à une croissance tumorale nettement plus lente que chez la souris non traitée ». En effet, après 11 jours, la tumeur non traitée avait augmenté d’environ 3,5 fois le volume initial (soit de 342 % !), tandis que les tumeurs chez les souris traitées avec les deux composés avaient grossi d’un peu plus d’une fois et demie (167 %) par rapport à la taille initiale. Les chercheurs ont également constaté une réduction de la croissance dans les cellules tumorales greffées, plutôt que dans les cellules tumorales natives. Cela a permis de démontrer que ces composés ont un effet sur les cellules cancéreuses de la prostate résistantes aux médicaments. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash IJC | | | |
| | | Une équipe de chercheurs de l’Université de Louisville (Kentucky), dirigée par Haval Shirvan, a découvert qu’une molécule immunitaire mise au point pour l’immunothérapie anticancéreuse, protégeait également contre le développement futur de multiples types de cancer lorsqu’elle était administrée seule. La protéine recombinante moléculaire SA-4-1BBL a été utilisée pour améliorer l’efficacité thérapeutique des vaccins anticancéreux avec succès dans des modèles animaux précliniques. Elle y parvient en renforçant l’efficacité des cellules T CD8 +, des cellules immunitaires adaptatives formées pour cibler la tumeur en vue de sa destruction. Étonnamment, lorsque les chercheurs ont administré du SA-4-1BBL (seul) à des souris saines normales, elles ont été protégées lorsque les chercheurs les ont ensuite exposées à différents types de cellules tumorales. « La nouveauté que nous rapportons est la capacité de cette molécule à générer une réponse immunitaire qui parcourt le corps pour détecter la présence de cellules tumorales, et à éliminer le cancer avant qu’il ne s’installe dans le corps » déclare Haval Shirwan. « En règle générale, le système immunitaire devra être exposé à la tumeur, reconnaître cette dernière comme étant dangereuse, puis générer une réponse adaptative et spécifique afin d’éliminer la tumeur qu’il reconnaît. Notre nouvelle découverte est donc très surprenante, car le système immunitaire n’a pas pu voir ladite tumeur au préalable. Donc, la réponse immunitaire n’est pas conséquente à la détection de cette dernière ». Les chercheurs ont déterminé que la molécule génère un système de surveillance immunitaire de la tumeur par l’activation de cellules T CD4 + et de cellules NK innées, protégeant ainsi les souris contre divers types de cancer qu’elles n’ont jamais eus. Cette fonction est une indication de l’efficacité de la molécule en immunoprévention du cancer. L’étude précise que des souris n’ayant jamais eu de cancer ont été traitées avec du SA-4-1BBL seul, puis testées à des intervalles de temps spécifiques avec des cellules tumorales du cancer du col utérin et du poumon. Les souris ont montré une protection significative contre le développement de la tumeur, avec la plus grande protection lorsqu’elles étaient testées deux semaines après le traitement par SA-4-1BBL. L’effet d’immunoprévention du cancer généré par le SA-4-1BBL a duré plus de huit semaines. « Le simple fait de donner du SA-4-1BBL seul empêche la formation de tumeurs chez les modèles animaux » explique Shirwan. « À notre connaissance, il s’agit de la première étude démontrant qu’un stimulateur immunitaire, connu pour sa fonction d’immunité adaptative, peut, en tant qu’agent unique, activer un mécanisme de surveillance du système immunitaire pour la protection contre divers types de tumeurs ». Des tests supplémentaires ont montré que les cellules T CD8 + n’étaient pas nécessaires à la protection, mais lorsque les cellules T et NK CD4 + ont été éliminées, la protection a échoué, indiquant que ces deux types de cellules étaient nécessaires pour obtenir l’effet souhaité. L’absence de nécessité pour les cellules T CD8 + indique que le processus n’est pas une immunité acquise conventionnelle. Bien que la recherche ait testé le cancer du col utérin et du poumon chez la souris, la fonction protectrice du SA-4-1BBL fonctionne sans contexte d’antigènes tumoraux spécifiques, ce qui lui confère un potentiel de prévention efficace contre plusieurs types de tumeurs. « Nous sommes très enthousiasmés par les possibilités d’immunoprévention du cancer offertes par cette molécule. Son efficacité n’est pas spécifique à la tumeur et, en tant que ligand naturel, elle ne provoque pas de toxicité, contrairement aux anticorps anti-agonistes du 4-1BB » indique Esma Yolcu. Les stimulateurs et les inhibiteurs des points de contrôle immunitaires sont des régulateurs majeurs du système immunitaire et fonctionnent de la même manière que les pédales de frein et d’accélération d’un véhicule. Le cancer élude le système immunitaire par divers moyens, y compris des inhibiteurs du point de contrôle immunitaire, qui freinent la réponse immunitaire contre une tumeur. Les stimulateurs, quant à eux, servent à la fonction d’accélérateur, améliorant les réponses immunitaires contre le cancer. Les médicaments destinés à bloquer l’action des inhibiteurs du point de contrôle immunitaire ont déjà montré une efficacité thérapeutique pour plusieurs types de cancers en clinique, et sont approuvés par la Food and Drug Administration (FDA). Selon Shirwan, l’accent est maintenant mis sur les stimulateurs immunitaires des points de contrôle. « Plusieurs molécules d’anticorps font actuellement l’objet d’essais cliniques pour l’immunothérapie du cancer en tant que stimulateurs immunitaires des points de contrôle. Cependant, rien n’a encore été approuvé par la FDA » explique Shirwan. « Une autre grande surprise est qu’un anticorps dirigé contre le même récepteur ciblé par SA-4-1BBL, ne protège pas contre les tumeurs, ce qui démontre les caractéristiques uniques et souhaitées de SA-4-1BBL pour l’immunoprévention du cancer ». « Nos travaux montrent l'immense potentiel de l’immunoprévention des cancers. Grâce aux progrès des technologies de dépistage du cancer et des outils génétiques permettant d’identifier les personnes à haut risque, nous espérons pouvoir tester la molécule SA-4-1BBL en immunoprévention chez des personnes prédisposées à certains cancers, ainsi qu’en présence de lésions précancéreuses » conclut-il. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Cancers | | | |
| | | On sait que les omega-3 sont bénéfiques à la santé cognitive mais on ignore si à des niveaux très élevés dans le cerveau, ils pourraient éradiquer les maladies neurodégénératives et quels seraient alors leurs éventuels effets indésirables. D’autant que s’il existe des suppléments contenant ces acides gras, il existe peu de preuves montrant qu’ils permettent d’augmenter, en réalité, les acides DHA ou EPA dans le cerveau. Comment réussir à apporter au cerveau suffisamment d'acides gras oméga-3, de DHA et d'EPA, pour étudier leurs effets sur la maladie d'Alzheimer ou la dépression ? Pour relever ce défi, une équipe de l'Université de l'Illinois a montré qu'il est possible de multiplier par 100 les niveaux d'EPA dans le cerveau. A ce stade, la preuve est apportée chez la souris : l'ajout d'une forme lysophospholipidique d'EPA (LPC-EPA) au régime alimentaire permet de multiplier par 100 les niveaux d'EPA dans le cerveau. Et la quantité de LPC-EPA requise pour cette augmentation est plutôt faible, en tous cas chez la souris : moins d'un milligramme par jour. Chez l’Homme ce serait de l’ordre de moins d'un quart de gramme par jour. Les acides gras oméga-3, le DHA et l'EPA exercent des effets anti-inflammatoires et une protection contre diverses maladies neurologiques et métaboliques. Il a été démontré que le DHA est bénéfique pour la mémoire et favorable à la réduction des déficits cognitifs associés à la maladie d'Alzheimer. Dans les études précliniques, l'EPA s'est avéré efficace dans le traitement et la prévention de la dépression. La supplémentation LPC-EPA pendant 15 jours, multiplie par 100 les niveaux d’EPA et par 2 de DHA dans le cerveau : Cette forme lysophospholipide, contrairement à celle des suppléments, échappe à la dégradation par les enzymes pancréatiques qui empêche les suppléments de passer dans le cerveau. LPC-EPA permet aux acides de passer sans problème la barrière hémato-encéphalique et il n'est plus nécessaire d’en consommer beaucoup pour parvenir à des augmentations significatives dans le cerveau. « Produire cette forme LPC-EPA n’est pas difficile », et LPC-EPA peut être incorporé dans des granulés pour animaux. Chez des souris, l’ingestion d’1 mg / jour de LPC-EPA, pendant 15 jours, multiplie par 100 les niveaux d’EPA et par 2 de DHA dans le cerveau. La voie « LPC-EPA » va permettre de mener des recherches sur des concentrations croissantes de ces acides gras dans le cerveau, et regarder leurs effets sur la prévention et l'évolution de la maladie d'Alzheimer et de la dépression. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash UIC | | | |
| | | On sait à présent que les enfants passant un temps excessif devant les écrans ont un risque accru de développer certains troubles du développement. Mais l’inverse n’est pas exclu et on peut se demander si ce ne sont pas les enfants « en retard » qui regardent plus les écrans ? Pour confirmer le sens de l’association, S. Madigan et coll. ont emprunté un modèle aux sciences humaines, le RI-CLPM (random intercepts, crossed-lagged panel model), qui permet de relier d’une façon directionnelle des données de panel décalées - à des âges différents - et croisées - entre des variables -. Le panel est constitué par les enfants de 2 441 mères canadiennes enrôlées de 2008 à 2010 dans une cohorte de grossesses (avant 24 sem.), à condition d’avoir au moins 18 ans et de parler anglais. Les deux variables ont été mesurées au moins une fois par les mères à 2 ans, 3 ans et 5 ans. Le temps passé devant les écrans (téléviseurs, lecteurs de DVD, ordinateurs, consoles de jeux, et autres) a été estimé sur une semaine, puis moyenné sur un jour. Le niveau de développement a été évalué avec la version 3 de l’Age and Stages Questionnaire [ASQ-3], un outil de dépistage qui recense les progrès de l’enfant dans les domaines de la communication, de la motricité globale, de la motricité fine, de la résolution de problèmes et personnel-social. D’après les dires des mères, les enfants ont passé en moyenne 2,4 h par jour devant les écrans à l’âge de 2 ans, 3,6 h/j à 3 ans et 1,6 h/j à 5 ans. Le temps passé devant les écrans à 2 ans a un impact négatif sur le score de l’ASQ-3 un an plus tard, à 3 ans. Et le temps d’écrans à 3 ans a aussi un impact négatif sur le score de l’ASQ-3 deux ans plus tard, à 5 ans. Quoique significative, la diminution du score de l’ASQ-3 reste modérée quand le temps devant les écrans augmente. La réciproque n’est pas vraie : les scores bas de l’ASQ-3 ne sont pas corrélés à un temps plus long devant les écrans. Ces résultats confortent l'hypothèse selon laquelle c’est bien l’excès de temps passé devant les écrans qui constitue le risque de certains retards de développement observés chez les jeunes enfants. Pendant qu’ils regardent passivement les écrans, les jeunes enfants n’ont pas d’activités cognitives, motrices et relationnelles. Il est donc recommandé de limiter le temps d’exposition des jeunes enfants aux écrans, et d’interagir avec eux quand ils regardent des écrans. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash JAMA | | | |
| | | Voici une nouvelle étude qui ne va pas manquer de faire rebondir le long feuilleton scientifique concernant l'efficacité réelle des statines comme moyen de prévention cardiovasculaire chez les personnes âgées. Selon une méta-analyse portant sur 28 essais randomisés, englobant 187 000 participants, âgés de 55 à 85 ans, le traitement par statines reste bénéfique chez les patients les plus âgés en prévention du risque cardiovasculaire (CV), même au-delà de 75 ans. Les hypolipémiants peuvent donc être envisagés dans cette population, autant en prévention secondaire que primaire, estiment les auteurs. Les résultats montrent que, dans l’ensemble, le traitement par statines est associé à une diminution proportionnelle du risque relatif d’événements cardiovasculaires de 21 % pour chaque baisse de 1 mmol/L de cholestérol LDL. La diminution est moins importante avec l’âge, mais cette variation n’est pas significative, selon les auteurs. Pour le risque d’AVC plus précisément, il est réduit de 16 % pour une baisse de 1 mmol/L de cholestérol-LDL, dans tous les groupes, qu’importe l’âge. De même, le risque d’intervention pour une revascularisation coronaire est abaissé de 25 %, proportionnellement au niveau de cholestérol, sans changement majeur selon la tranche d’âge. « Nos données montrent que le bénéfice des statines sur le risque relatif d’événements CV est léger chez les sujets âgés comparativement aux plus jeunes, mais en considérant le risque absolu, l’effet est beaucoup plus important dans cette population âgée, en raison d’une mortalité d’origine CV plus élevée », a commenté le Docteur Colin Baigent(University of Oxford, Royaume-Uni), co-auteur de l’étude, auprès de notre consœur de Medscape édition internationale . Ces résultats sont importants puisque le bénéfice des statines en prévention secondaire et primaire du risque CV n’est pas clairement établi aujourd’hui chez les plus âgés, en raison de données insuffisantes ou disparates, en particulier chez les plus de 75 ans, cette tranche d’âge étant généralement exclue des essais. Selon le Docteur Baigent, les traitements à visée préventive sont trop souvent négligés ou dévalorisés chez les personnes âgées. "Il semble que cette population soit considérée comme trop âgée pour une approche préventive. On estime qu’il est trop tard. Pourtant, leur plus grande crainte est d’avoir un AVC et de devenir handicapé, de tomber dans la dépendance. Les statines peuvent limiter ce risque. Il n’y a pas de raison majeure à déprescrire les statines à partir d’un certain âge", ajoute le cardiologue. "A l’inverse, la question de prescrire ce traitement en prévention primaire au-delà de 75 ans peut se poser", précise-t-il. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash The Lancet | | | |
| | | Bien qu'il faille dans ce domaine toujours rester très prudent, on sait depuis quelques années que certains aliments semblent posséder des propriétés antitumorales, lorsqu'ils sont régulièrement consommés. C'est notamment le cas des pommes, de la grenade, du thé vert, des tomates ou encore du brocoli. La cannelle pourrait bien s'ajouter à cette liste d'aliments protecteurs, selon une étude américaine dirigée par le Docteur Jian-Ming Lu. Cette épice est en fait l’écorce interne du cannelier (Cinnamonum verum), un arbuste de la famille des lauriers. Pour récolter la cannelle, l’écorce de jeunes pousses est détachée de la branche, formant des copeaux qui s’enroulent sur eux-mêmes en fins bâtonnets en séchant. La meilleure qualité de cannelle provient du cannelier de Ceylan qui possède une écorce brun jaune pâle, une odeur fortement parfumée et un goût très aromatique. La cannelle possède l’une des plus fortes activités antioxydantes de tout le monde végétal, une propriété qui est en grande partie liée à son contenu exceptionnel en certains polyphénols complexes appelés proanthocyanidines. À poids égal, la quantité de ces polyphénols est 25 fois plus grande que celle retrouvée dans les myrtilles sauvages. Compte tenu du rôle protecteur de ces polyphénols contre les dommages causés par le stress oxydatif, il est probable que la forte activité antioxydante de la cannelle puisse exercer des effets positifs sur la santé. Un cancer ne peut progresser sans être nourri adéquatement par un réseau de vaisseaux sanguins qui peuvent acheminer les éléments essentiels à sa croissance. Ce phénomène, appelé angiogenèse, est causé par des signaux chimiques sécrétés par les cellules cancéreuses qui attirent irrésistiblement les cellules des vaisseaux sanguins situés à proximité vers elles. "Plusieurs travaux de recherche réalisés au cours des dernières années dans notre laboratoire ont montré que certaines molécules de l’alimentation, notamment la delphinidine de la myrtille, l’EGCG du thé vert ou encore l’acide éllagique de la fraise, possèdent la capacité d’empêcher la formation de ces nouveaux vaisseaux en bloquant spécifiquement l’activité du VEGFR-2, une protéine essentielle à l’angiogenèse". Puisque tous les cancers sont absolument dépendants de cet apport sanguin, ces molécules pourraient donc jouer un rôle crucial dans la prévention du cancer. Des travaux publiés par un groupe de chercheurs américains suggèrent que la cannelle pourrait également posséder des propriétés préventives par sa capacité à bloquer l’angiogenèse. Les chercheurs ont montré qu’à faibles doses, un extrait de cette épice inactivait le VEGFR-2, bloquant du même coup la formation de nouveaux vaisseaux sanguins induite par les tumeurs. Cet effet n’est pas causé par la cinnamaldéhyde, la molécule responsable de l’arôme de la cannelle, mais plutôt par un groupe de proanthocyanidines présents en grandes quantités dans l’épice. Il semble donc, qu’en plus d’exercer une forte activité antioxydante et d’ainsi neutraliser les effets néfastes des radicaux libres, ces molécules pourraient également participer directement à la prévention du cancer en bloquant l’angiogenèse. La découverte des propriétés anti-angiogéniques de la cannelle illustre encore une fois à quel point le monde végétal recèle une infinie variété de molécules aux effets bénéfiques sur la santé humaine. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash NCBI | | | |
| | | Une équipe de scientifiques français dirigée par Patrick Couvreur à l’Institut Galien Paris-Sud (Paris-Sud/CNRS), en collaboration avec l’Institut de psychiatrie et neurosciences de Paris (Inserm/Université Paris Descartes) et le laboratoire de neuropharmacologie (Université Paris-Sud/Inserm), a développé un nouveau nanomédicament antalgique qui pourrait révolutionner le quotidien de nombreux patients. Ce nouvel antidouleur serait capable de cibler spécifiquement la zone douloureuse tout en évitant les redoutables effets secondaires liés aux opiacés, comme la dépendance. Pour mettre au point ce médicament, les scientifiques ont travaillé sur la leu-enképhaline, un neuropeptide capable d’agir sur les récepteurs liés à la douleur, sans effet secondaire. Cependant, cette molécule est habituellement métabolisée par le corps en quelques minutes. Les chercheurs ont alors eu l’idée de coupler la leu-enképhaline à un lipide, le squalène. Cette manipulation a permis de protéger la leu-enképhaline de la métabolisation, ce qui a permis de prolonger son action antalgique en la maintenant jusqu’à la zone inflammatoire douloureuse. Ce traitement a été un succès chez les rats, avec un effet antidouleur « important et prolongé ». Cet effet antalgique serait même supérieur à celui de la morphine. « Grâce à l’utilisation d’antagonistes des récepteurs aux opiacés, ne pénétrant pas la barrière hémato-encéphalique, il a été observé que, contrairement à la morphine, les nanoparticules de leu-enképhaline-squalène épargnaient le tissu cérébral et agissaient exclusivement au niveau des récepteurs périphériques », détaillent les scientifiques. C’est ce phénomène qui permettrait de réduire le risque d’addiction. Cette découverte pourrait ouvrir de nouvelles voies dans le traitement de la douleur inflammatoire chronique. En France, au moins 12 millions de personnes souffrent de de ce type de douleurs et 70 % de ces 12 millions de patients ne reçoivent pas un traitement approprié, selon la Société française d'étude et de traitement de la douleur (SFETD). Aux Etats-Unis, on estime que 64 000 Américains sont morts en 2017 par overdose d’opiacés, ce qui en fait l'une des causes principales de la diminution de l’espérance de vie depuis quelques années. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Science Advances | | | |
| | | Les épidémies sont par nature très difficiles à prévoir et il est impossible de développer des remèdes spécifiquement adaptés à des virus qui ne sont pas encore découverts. C'est pourquoi il est si important de développer de nouveaux médicaments antiviraux, capables d’agir non pas sur le virus directement, mais au niveau du processus d’infection de l’hôte, étape essentielle à la réplication de tout virus. L’étude de ces maladies et de leur pathologie montre que les coronavirus se servent du processus de synthèse des membranes lipidiques de cellules de l’hôte humain pour se reproduire. L’équipe de chercheurs de HKU entend donc intervenir durant cette étape afin de stopper le cycle de réplication. Après une étude de deux ans sur des souris, ils ont identifié le composé « AM580 » comme potentiel antiviral à large spectre, capable d’empêcher la réplication de coronavirus comme le SRAS et MERS, mais aussi différentes grippes comme H1N1, H5N1 et H7N9. « AM580 » s’est par ailleurs révélé efficace sur Zika et l’entérovirus 71. Les recherches ont montré que le facteur de transcription SREBP, une protéine nécessaire à l’initiation ou à la régulation de la transcription d’un gène, était une cible idéale pour « AM580 » car essentiel à la réplication du virus. Il est à noter qu’un dérivé du composé « AM580 », le tamibarotene, est déjà utilisé cliniquement dans le traitement de la leucémie et présente peu d’effets secondaires. Des résultats encourageants qui ouvrent la voie à une utilisation thérapeutique du composé « AM580 ». Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash HKU | | | |
| | | Une étude américaine a montré que le fibrinogène, protéine qui joue un rôle dans la coagulation du sang, aurait un lien avec la mort des neurones. Pour arriver à ce constat, l'équipe de chercheurs de l'Institut Gladstone sur les maladies neurologiques de San Francisco a utilisé une technique d'imagerie de pointe pour étudier les cerveaux de patients souffrant de la maladie d'Alzheimer mais également ceux de souris. Pour la première fois, des images 3D ont pu être réalisées. Celles-ci ont montré que le fibrinogène, que l'on trouve dans le sang, peut atteindre le cerveau et ensuite "activer les cellules immunitaires [de cet organe] de façon à ce qu'elles détruisent d'importantes connexions entre les neurones", explique un communiqué des Instituts Gladstone. "Ces connexions, appelées synapses, sont essentielles à la communication des neurones entre eux." Par ailleurs, les chercheurs ont pu remarquer qu'en bloquant l'activité du fibrinogène dans le cerveau des souris, cela leur fournissait une protection contre la perte de mémoire. "Nous avons découvert que des fuites de sang dans le cerveau pouvaient entraîner la suppression de connexions neuronales importantes pour la mémoire", explique Katerina Akassohlou, co-auteure de l'étude. "Cela pourrait changer la manière dont nous considérons les causes et les traitements possibles du déclin cognitif dans la maladie d'Alzheimer et les autres pathologies neurologiques." Autre découverte importante : cette fuite de fibrinogène entraînait les mêmes effets sur les cerveaux d'individus sains, dépourvus de plaques amyloïdes, qui sont pourtant la cible privilégiée dans la recherche de traitements de la maladie d'Alzheimer. "Nos travaux identifient un autre coupable qui pourrait être responsable de la destruction des synapses", affirme Mario Merlini, directeur de l'étude, indépendamment des plaques amyloïdes. "Au vu des données humaines montrant que les modifications vasculaires sont précoces et s'ajoutent aux plaques amyloïdes, la conclusion possible est que les modifications vasculaires devraient être ciblées par des thérapies différentes si nous voulons assurer une protection maximale contre la destruction des connexions neuronales qui mène au déclin cognitif", ajoute Katerina Akassohlou, dans la maladie d'Alzheimer mais également les autres pathologies au cours desquelles la fonction cognitive est affectée. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Gladstone | | | |
| | | Le cancer du sein type triple négatif (TNBC en anglais, « triple negative breast cancer »), représente 10 à 20 % des cas de cancers du sein. Il se caractérise par l’absence de récepteur des œstrogènes, de récepteur de la progestérone et de récepteurs du facteur de croissance épidermique humaine (HER2). Ce type de cancer est particulièrement réfractaire aux traitements disponibles car il ne répond ni à l’hormonothérapie ni à l’immunothérapie. Le manque de cibles moléculaires pour le traitement adapté de ce type de cancer très agressif reste un défi pour la communauté scientifique et médicale. Une équipe pluridisciplinaire de l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), du CNRS, de Sorbonne université, de l'université PSL, de l'Université Grenoble Alpes et de l'ESRF, a étudié une molécule organométallique de la famille des métallocènes, un dérivé du métabolite actif du tamoxifène, -un médicament oral d'hormonothérapie tr&eg rave;s utilisé pour la prévention et le traitement du cancer du sein non invasif et invasif-, et précisé son mécanisme d’action au sein de cellules de cancer du sein type triple négatif. Ces composés organométalliques ont été développés par le professeur G. Jaouen et son groupe à Sorbonne université et à l'université PSL à Paris. Ils ont démontré leur large spectre d'efficacité envers différents types de cellules cancéreuses et leur potentiel à surmonter la résistance aux médicaments anticancéreux. « Nous connaissions l’efficacité de cette molécule à base d’osmium grâce aux travaux approfondis déjà effectués. Mais nous ne connaissions pas exactement son mécanisme d’action dans des cellules de cancer du sein type triple-négatif. C'est pourquoi nous avons localisé et mesuré les concentrations de cette molécule &agra ve; l'intérieur même de la cellule cancéreuse, afin de mieux évaluer son efficacité », explique Sylvain Bohic, chercheur Inserm et auteur principal de l'étude. Les chercheurs ont utilisé la ligne de lumière ID16A pour leur expérience. La technique de pointe de nano-imagerie synchrotron permet un éclairage unique sur la distribution intracellulaire de ce métallocène, avec une résolution de 35 nanomètres. « Depuis plusieurs années, les recherches sont menées dans ce domaine. Aujourd’hui, elles bénéficient des dernières techniques en matière de cryo-fluorescence des rayons X en 2D et 3D » explique Peter Cloetens, scientifique ESRF, en charge de ID16A. Pour la première fois, l’équipe scientifique a montré comment la molécule pénètre aisément les membranes de la cellule cancéreuse en raison de sa nature lipophile et comment elle cible un organite cellulaire essentiel, le réticulum endoplasmique, un réseau de tubules membranaires (souvent interconnectées) dispersées dans tout le cytoplasme des cellules eucaryotes. La molécule, un dérivé osmocénique de l’hydroxytamoxifène, qui est oxydée à cet endroit, engendre des métabolites qui vont attaquer différentes parties de la cellule en même temps, menant à l'activité anticancéreuse observée. « la cellule cancéreuse doit faire face à de nombreux feux démarrant à différents endroits dans la cellule. La cellule tumorale, débordée par autant d’attaques, ne peut faire face et meurt, ou s’inactive», explique S. Bohic. Les résultats sont prometteurs. En effet, cette nouvelle famille de composés organométalliques, qui présentent un mécanisme d'action multi-cibles, pourrait devenir une alternative intéressante dans l’arsenal de chimiothérapie classique et permettre de surmonter la résistance aux médicaments actuels tout en ayant un coût faible. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash CNRS | | | ^ Haut | |
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| | Sciences de la Terre, Environnement et Climat | |
| | | | | Des chercheurs de l'Université de Tübingen, en Allemagne, ont découvert une nouvelle molécule de sucre inoffensive pour l'environnement et les animaux, mais avec la même efficacité que le glyphosate contre les mauvaises herbes et les micro-organismes nuisibles. La substance active du glyphosate - N (phosphonométhyl) glycine - bloque l'activité d'une enzyme, empêchant la voie de l'acide shikimique. Cette voie est une fonction essentielle qui permet à la plante de convertir de simples précurseurs glucidiques en acides aminés aromatiques et beaucoup d'autres métabolites importants. Privée de ces acides aminés, la plante meurt par carence nutritionnelle. La nouvelle molécule a été identifiée par Klaus Brilisauer et ses collègues dans une cyanobactérie d'eau douce baptisée Synechococcus elongatus. Celle-ci avait montré qu'elle était capable d'inhiber considérablement la croissance d'autres sources bactériennes, mais on ne savait pas exactement comment. Les chercheurs ont alors découvert une molécule de sucre inhabituelle et encore inconnue, le 7-deoxy-sedoheptulose (7dSh), dite « antimétabolique » pour sa capacité à perturber les processus métaboliques. Comme le glyphosate, le 7dSh bloque une enzyme essentielle de la voie shikimique, la DHQS (Dehydroquinate synthase). « Même à de faibles concentrations (25 à 50 µg/ml), l'effet est aussi puissant qu'avec le glyphosate », constatent les chercheurs qui ont mené plusieurs essais sur l'organisme modèle Arabidopsis thaliana. À de plus fortes doses, la croissance est stoppée nette dès le premier jour. « Contrairement au glyphosate, ce nouveau sucre est un produit entièrement naturel », explique Klaus Brilisauer, qui a dirigé ces travaux. « Du fait de son action antibactérienne et antifongique, il pourrait même être employé dans la médecine vétérinaire, le traitement des eaux ou même la santé humaine », espère-t-il. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Nature | | | ^ Haut | |
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| | | | | | Des chercheurs des universités de Toronto (Canada) et de Berkeley (Etats-Unis) ont développé un nouveau type de catalyseur qui ouvre la voie vers la production d' l'hydrogène (H2) à partir de l'eau dans un milieu au pH neutre. Pour atteindre ce résultat, ces scientifiques ont utilisé un substrat de cuivre dopé avec de l'oxyde de chrome et du nickel capable de casser les molécules d'eau afin de créer des protons (ions H+) nécessaires à la formation d'H2. Dans un milieu acide (pH faible), la concentration en protons est élevée et suffit à produire des molécules d'hydrogène. la combinaison de deux H+ avec deux électrons s'effectue grâce à un catalyseur à base de platine (Pt), un élément optimal en raison de sa faculté à attirer les protons. En milieu neutre (pH égal à 7), la concentration en H+ est trop faible. Pour en produire davantage, des molécules d'eau sont brisées dans un premier temps pour former des ions H+ d'un côté, et OH- de l'autre. Les protons sont ensuite recombinés en H2. Alors que le Platine est idéal pour attirer à lui les protons déjà présents en solution, il ne l'est pas pour casser la molécule d'eau. Les chercheurs ont donc utilisé un oxyde de chrome (CrOx) pour attirer OH-, et du nickel (Ni) pour attirer H+, le tout sur un substrat de cuivre (Cu). Le catalyseur à base Cu-CrOx-Ni, permet d'effectuer la réaction de manière plus efficace par rapport au Pt : la surtension, et donc l'apport d'énergie, nécessaire pour atteindre une densité de courant de 10 mA/cm2 est de 48 mV avec Cu-CrOx-Ni contre 70 mV pour le Pt. Selon cette étude, "Ces travaux ouvrent la voie à la réalisation de systèmes non-coûteux, efficaces et biocompatibles pour stocker et convertir de l'énergie, ainsi que pour la séparation de l'eau de mer en direct". En outre, réussir à briser la molécule d'eau pour produire de l'hydrogène en milieu neutre pourrait permettre de concevoir des systèmes hybrides où des bactéries pourraient utiliser l'hydrogène produit et du dioxyde de carbone pour produire du carburant. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Nature | | | ^ Haut | |
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| | Nanotechnologies et Robotique | |
| | | | | Des chercheurs du CNRS et d’Aix-Marseille Université, à l'Institut des sciences du mouvement – Étienne Jules Marey (ISM), ont conçu le premier robot à pattes capable de se déplacer sans GPS : AntBot peut ainsi explorer son environnement de manière aléatoire et rentrer à la maison automatiquement, sans GPS, ni cartographie. Ces chercheurs se sont inspirés de la fourmi du désert réputée pour être une extraordinaire navigatrice solitaire. Ils ont doté ce robot d' une boussole céleste sensible à la lumière polarisée du ciel. Ces travaux permettent d’imaginer de nouvelles stratégies de navigation pour le véhicule autonome et la robotique de demain. Notre œil est insensible à la lumière polarisée et au rayonnement ultraviolet mais ce n’est pas le cas des fourmis qui s’en servent pour se repérer dans l’espace. La fourmi du désert Cataglyphis, en particulier, est capable de parcourir, en pleine journée, plusieurs centaines de mètres dans le désert pour trouver de la nourriture, puis de retourner en ligne droite jusqu'à son nid, sans se perdre. Impossible pour elle d’utiliser des phéromones : elle sort à un moment où la température en brûlerait la moindre goutte. Son extraordinaire talent de navigatrice repose sur deux informations : le cap mesuré grâce à une sorte de « boussole solaire », qui lui permet de s'orienter en utilisant la lumière polarisée du ciel, et la distance parcourue, mesurée en comptant simplement ses pas et en intégrant la vitesse de défilement par rapport au sol, mesurée optiquement par son œil. Distance et cap sont deux informations primordiales qui, une fois combinées, lui permettent de rentrer sans encombre au nid. AntBot, le tout nouveau robot conçu par des chercheurs CNRS et Aix-Marseille Université (AMU) à l’ISM, reproduit les exceptionnelles capacités de navigation de la fourmi du désert. Il est ainsi équipé d'un compas optique, permettant de déterminer son cap grâce à la lumière polarisée, et d'un capteur de défilement optique dirigé vers le sol pour mesurer sa distance parcourue. Fort de ces informations, AntBot s’est révélé capable, telle la fourmi du désert, d’explorer son environnement et de revenir par ses propres moyens à sa base, avec une précision atteignant 1 cm après avoir parcouru une distance totale de 14 mètres. Pesant seulement 2,3 kg, ce robot est doté de six pattes, ce qui lui assure une mobilité accrue, lui permettant de se mouvoir dans des environnements complexes, précisément là où le déploiement de robots à roues et de drones peut s’avérer compliqué (zones sinistrées, terrains accidentés, exploration de sols extra-terrestres, etc.). Le compas optique développé par les scientifiques est sensible aux rayons ultraviolets polarisés du ciel. Grâce à cette « boussole céleste », AntBot mesure son cap avec une précision de 0,4° par temps clair ou nuageux. La précision de navigation atteinte avec des capteurs minimalistes prouve la capacité d’innovation de la robotique bio-inspirée qui permet ici de faire d'une pierre trois coups : apporter de nouvelles connaissances sur la navigation de la fourmi du désert, en testant grâce à AntBot plusieurs modèles imaginés par les biologistes pour mimer cet animal, développer un robot inédit, et concevoir de nouveaux capteurs optiques innovants et non-conventionnels. Avant de potentielles applications en robotique aérienne ou dans l’industrie automobile par exemple, reste désormais à franchir de nouvelles étapes, comme celle de faire fonctionner ce robot de nuit ou sur une distance plus longue. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash CNRS | | | ^ Haut | |
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| | Information et Communication | |
| | | | | Une méthode basée sur l’intelligence artificielle (IA) s’est révélée aussi performante que des médecins expérimentés pour diagnostiquer les maladies pédiatriques. Selon une étude publiée récemment dans Nature Medicine, une équipe regroupant des chercheurs de la Guangzhou Medical University (Chine) et de l’Université de Californie à San Diego est parvenue à reproduire le « raisonnement hypothético-déductif utilisé par les médecins » et à « découvrir des associations que les méthodes statistiques précédentes n’avaient pas trouvées », détaillent les auteurs. Pour parvenir à ce résultat, ils se sont appuyés sur un système de traitement automatique du langage naturel et les techniques d’apprentissage profond (deep learning techniques). Concrètement, ils ont alimenté l’intelligence artificielle avec les données issues de plus de 1,3 million de consultations pédiatriques. Les données comprenaient, outre les données d’imagerie et les résultats d’analyses, les notes prises par les médecins et les descriptions des symptômes fournis par les patients. Leurs travaux ont abouti à un « niveau de performance très élevée », se félicitent les auteurs. L’intelligence artificielle a pu poser un diagnostic correct pour des maladies comme la grippe (à 94 %), la crise d’asthme (à 97 %), le syndrome pied-main-bouche (à 97 %) ou encore la méningite bactérienne (à 93 %). Selon les chercheurs, cette expérience ouvre plusieurs perspectives : l’intelligence artificielle pourrait apporter une aide aux procédures de triage ou une assistance aux médecins pour le diagnostic des cas rares et complexes. Il ne s’agira alors « plus seulement d’imiter le raisonnement des médecins, mais de l’augmenter », concluent les chercheurs. Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash Nature | | | ^ Haut | |
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