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climat

Une montagne artificielle pour faire tomber la pluie dans le désert

Nous vous avons relaté récemment les prévisions alarmistes des climatologues qui estiment que la chaleur et la sécheresse rendront invivables des régions entières du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord.
Pour éviter ce cataclysme, certains ne manquent pas d’idées. C’est le cas des Émirats Arabes Unis qui envisagent de construire une montagne artificielle pour que des nuages se forment et qu’ils pleuvent, transformant le désert en verts pâturages. Un rêve ? Pas tellement, quand on les moyens…
 
Le gouvernement des Émirats Arabes Unis, cet État fédéral de la péninsule arabique veut en finir avec ses problèmes de sécheresse et d’aridité. Il a démontré son savoir-faire pour construire des îles artificielles, des pistes de ski indoor, les plus hauts gratte-ciels de la planète. Alors, construire une montagne pourquoi pas ? D’autant que l’on sait que les montagnes jouent un rôle important dans la climatologie locale. En interceptant la circulation globale de l’air, les montagnes ont un effet sur la nature des vents, sur les précipitations et les modèles de température atmosphérique.
 
Accompagné dans ce projet fou par le Centre national de recherche atmosphérique américain (NCAR), l’Émirat veut mettre les moyens pour concrétiser cette idée. Le principe en est des plus simples : construire une montagne suffisamment haute et vaste pour que des nuages se forment du fait de l’altitude. Ensuite, il « suffira » de recourir à la technique d’ « ensemencement des nuages ». Cette dernière a déjà été pratiquée avec succès dans le pays ; elle consiste à envoyer dans les nuages des fusées chargées d’iode d’argent qui créent une réaction chimique et font tomber la pluie. Un procédé relativement onéreux mais efficace.
 
Le magazine Arabian Business qui rapporte cette information cite les propos de Roelof Bruintjes, un expert du NCAR. Il déclare : « Construire une montagne n’est pas une chose facile. Nous sommes en train de finaliser l’étude de modélisation. Nous étudions plusieurs hypothèses pour définir quelle doit être la hauteur, la surface et l’emplacement de cette montagne. Nous analysons toutes ces données en les croisant avec la climatologie locale ».
Il ajoute, un brin réaliste : « Si le projet s’avère trop onéreux pour le gouvernement, il ne sera pas pour autant écarté mais simplement remis à plus tard ».
 
Ce projet est une chose sérieuse pour l’Émirat qui consacre déjà un budget pour l’ensemencement des nuages et envisage l’accroissement des températures avec suffisamment d’inquiétude pour injecter des fonds dans les solutions les plus folles, en apparence.
 
 
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Canicule

Et si nos vêtements étaient climatisés ?

Des chercheurs américains de l’Université de Stanford ont développé un textile bon marché à base de matière plastique qui permet de mieux résister à la chaleur. Ce nouveau textile pourrait refroidir notre corps sans avoir besoin de recourir à l’air climatisé, onéreux pour le porte-monnaie comme pour la planète.
 
Décrivant leur travail dans la revue Science, les chercheurs suggèrent que cette nouvelle famille de tissus pourrait devenir la base des vêtements destinés aux pays chauds.
"Si nous parvenons à rafraîchir les personnes plutôt que les bâtiments où elles vivent et travaillent, nous pourrions faire des économies d'énergie", explique Yi Cui, professeur adjoint de science des matériaux et ingénierie à l'Université Stanford en Californie.
 
Ce nouveau matériau, résultat du mariage de la nanotechnologie, de l'optique et de la chimie, permet à l'organisme de décharger la chaleur. Selon les scientifiques, le corps peut ainsi se rafraîchir de deux degrés Celsius de plus que s'il portait un vêtement de coton.
Comme le coton ou le lin, ce nouveau matériau, issu du polyéthylène, permet l'évaporation de la sueur. Mais il est en plus doté d'un mécanisme inédit qui laisse passer les radiations infrarouges émises par le corps.
 
Tous les objets, y compris notre organisme, rejettent de la chaleur sous cette forme d'ondes lumineuses invisibles. Les couvertures nous permettent de rester au chaud en piégeant ces émissions de chaleur. Ce sont ces radiations thermiques qui nous rendent visibles dans l'obscurité avec des lunettes de vision nocturne. "Entre 40 et 60% de la chaleur corporelle se dissipe sous forme de radiations infrarouges quand nous sommes assis au bureau", explique Shanhui Fan, professeur d’ingénierie électrique et l'un des co-auteurs de l’étude. Selon lui, "très peu d'études, voire aucune, n'avaient été menées jusqu'alors pour concevoir un textile favorisant la dissipation des radiations infrarouges".
 
Les chercheurs utilisent une variante de polyéthylène couramment utilisé dans la fabrication des batteries. Ce matériau possède une nanostructure spécifique, opaque à la lumière visible mais perméable au rayonnement infrarouge. C’est cette caractéristique qui permettrait à la chaleur du corps de se dissiper.  Les ingénieurs de Stanford ont ensuite modifié le polyéthylène industriel en le traitant de telle sorte que les molécules de vapeur d’eau puissent s’évaporer par des nanopores dans le plastique. Cela permet au matériau de respirer comme une fibre naturelle.
 
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Pour tester la capacité à rafraîchir de ce tissu expérimental comparativement à un linge de coton de la même épaisseur, les chercheurs ont placé un petit morceau de ces étoffes sur une superficie ayant la même température que la peau et mesuré la quantité de chaleur retenue par chacun des échantillons.
Selon Shanhui Fan, cette étude ouvre la voie à de nouvelles façons de refroidir ou de chauffer des objets sans recourir à des sources d'énergie extérieures.
 
Les chercheurs travaillent maintenant à l’amélioration de leur produit pour offrir une large gamme de couleurs et de textures. Aux créateurs de mode de se l’approprier pour nous offrir une garde-robe rafraichissante pour les temps de réchauffement qui viennent.
 
 
Sources : AFP, Stanford news
Image d’en-tête : AFP/Raymond Roig
 
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peinture solaire

Cette « peinture solaire » transforme votre maison en source d’énergie verte

Les initiatives en matière d’énergies propres, tout comme les innovations technologiques, se multiplient partout dans le monde. Dernière-née : cette peinture « solaire » inventée par des chercheurs australiens qui transforme en source d’énergie tout ce que vous aurez envie de peindre !
 
Une équipe de chercheurs du  Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT)  a développé une peinture qui peut être utilisée pour générer de l'énergie propre. Cette peinture combine l'oxyde de titane déjà utilisé dans de nombreuses peintures murales avec un nouveau composé : le sulfate de molybdène synthétique. Ce dernier agit de la même façon que le gel de silice que l’on a pris l’habitude de voir, en petits sachets, dans les packagings de nombreux produits de consommation pour les protéger de l'humidité. Mais contrairement au gel de silice, le nouveau matériau, le sulfure de molybdène synthétique, agit également comme un semi-conducteur et catalyse le fractionnement des atomes d'eau en hydrogène et en oxygène.
 
Selon un rapport publié sur le site Web de RMIT , le matériau absorbe l'énergie solaire ainsi que l'humidité de l'air environnant. Il peut ensuite diviser l'eau en hydrogène et en oxygène, et recueillir l'hydrogène pour qu’elle soit utilisée dans des piles à combustible ou pour alimenter un véhicule.
 
Le chercheur principal du RMIT, le Dr Torben Daeneke, déclare: « Nous avons constaté que le mélange du composé avec des particules d'oxyde de titane conduit à une peinture absorbant la lumière solaire qui produit du carburant à l'hydrogène à partir de l'énergie solaire et de l'air humide. »
Il poursuit : « L'oxyde de titane est le pigment blanc qui est déjà couramment utilisé dans la peinture murale, ce qui signifie que le simple ajout du nouveau matériau peut transformer un mur de briques en source d'énergie et en production de carburant ».
 
{youtube}Ci6LKz0ajfI{/youtube}
 
Cette peinture sera commercialisée au cours des cinq prochaines années, mais Torben Daeneke affirme d’ores et déjà que le produit final sera bon marché à produire.
 
Le chercheur précise également que la peinture serait efficace dans divers climats, des environnements humides aux chauds et secs, et atteindra sa pleine mesure près de grandes étendues d'eau: «Tout endroit qui a de la vapeur d'eau dans l'air, même des zones éloignées de l'eau, peut produire du carburant. »
 
La peinture pourrait être utilisée pour couvrir des zones qui n'auraient pas assez de lumière solaire pour justifier le placement de panneaux solaires, en maximisant la capacité de toute construction à générer de l'énergie propre. Toute surface qui pourrait être peinte - une clôture, un hangar, un abri de jardin… - serait ainsi transformée en une structure productrice d'énergie. Selon les chercheurs à la source de cette innovation, l'hydrogène est la source d'énergie la plus propre et pourrait être utilisé dans les piles à combustible ainsi que dans les moteurs à combustion classique comme alternative aux combustibles fossiles.
 
Lorsque ce nouveau produit sera enfin disponible aux consommateurs, il rejoindra en bonne place la liste toujours croissante de technologies innovantes qui tendent à détourner l'humanité des combustibles fossiles et nous engager vers un monde d'énergies plus propres et renouvelables.
 
 
La recherche a été publiée sous le nom de «Propriétés dépendantes de l'eau de surface des sulfures de molybdène riches en soufre - Découpe d'eau de phase gazeuse électrolytique» dans ACS Nano , journal de l'American Chemical Society.
 
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impression 3D

Accélérer l'impression 3D grâce à l'hologramme

Une startup américaine spécialisée en réalité augmentée, Daqri, vient de mettre au point une technologie d’impression 3D basée sur l’hologramme, dévoilée par la MIT Technology Review.
 
Un laser vert brillant clignote, immergé dans une boîte de Pétri. De nulle part, la forme d'un trombone émerge-fantomatique d'abord, puis solide. Cinq secondes plus tard, l’objet est récupéré, nettoyé et prêt à l'emploi.
Le principe de base ici est une technique d'impression 3D qui utilise des lasers pour durcir un plastique monomère activé par la lumière en plastique solide, la polymérisation. Mais contrairement à d'autres approches, qui balayent un laser d'avant en arrière pour créer des formes d'une couche à la fois, ce système le fait à l'aide d'un champ lumineux en 3D - en d'autres termes, un hologramme. Avantage : Il pourrait rendre l'impression 3D beaucoup plus rapide.
 
Au cœur de l'appareil qui a imprimé le trombone se trouve une puce holographique développée par Daqri, une startup qui conçoit et construit des appareils de réalité augmentée à partir de laboratoires à San Francisco et à Milton Keynes au Royaume-Uni.
L'avantage de la puce de Daqri est qu'elle peut créer des hologrammes sans recourir à des dispositifs optiques complexes. Sur une couche de silicium, un réseau de cristaux ajustables permet de contrôler l'ampleur et la phase de la lumière laser envoyée sur la cellule. Un logiciel permet d'ajuster les cristaux de manière à créer les interférences à partir desquelles le champ 3D "holographique" est créé.
Dans les expériences, l'équipe a utilisé la puce pour créer des objets solides en projetant des hologrammes dans des récipients de divers monomères activés par la lumière. Il peut actuellement faire des petits objets, comme un trombone, en environ cinq secondes - un processus qui pourrait prendre plusieur minutes avec une imprimante 3D normale.
 
Seamus Blackley, le directeur scientifique de Daqri, reconnait l’avantage de l'objet ainsi imprimé en une seule étape : il ne souffre plus des défauts de l'impression 3D classique liés la superposition de couches les unes après les autres. Et les objets en volume devraient prendre environ la même quantité de temps à imprimer que les plus petits.
Il y a cependant certaines limites. Le matériel actuel crée uniquement des formes peu profondes, par exemple, comme le trombone. Mais la profondeur devrait augmenter en fonction de la taille de la puce holographique utilisée, et la société envisage d'augmenter l'échelle du dispositif en conséquence.
 
Dávid Lakatos, chef de produit de la société d'impression 3D Formlabs, affirme que la chaleur pourrait aussi être un problème. « La polymérisation est un processus exothermique (qui produit de la chaleur) », dit-il, se référant au processus par lequel le liquide activé par la lumière se contracte en un solide. « Imprimer quelque chose de plus rapide signifie plus d'énergie dans la réaction qui est libérée. » Cela ferait craindre un risque de fonte plus important sur des objets de plus grande taille.
La puce de Daqri a également d'autres applications intéressantes. Alors que l'entreprise est reconnue pour ses dispositifs de réalité augmentée, elle prévoit d'utiliser sa puce holographique pour créer des écrans avec de multiples plans d'information sur les voitures, notamment. Actuellement, a été créé un prototype de tête d'affiche qui peut projeter une image sur un pare-brise avec une résolution équivalente à un écran 720p HD, en temps réel. A suivre.
(Source : MIT Technology Review - Jamie Condliffe  17 février 2017)
 
 
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casque Relax

Relax : un casque pour mesurer l'état de relaxation

Si la relaxation est avant tout un art de vivre avec soi-même, elle n'a plus besoin de prouver ses bienfaits pour notre santé et nos vies. Mais elle fait néanmoins bouillonner le cerveau des chercheurs du CEA. Ils viennent de mettre au point un casque de mesure de notre état de relaxation. Pour quels objectifs ? Mieux gérer nos états de stress ? Pas vraiment ...
 
Relax est présenté par le CEA comme le casque qui présente le meilleur compromis entre simplicité d’utilisation et précision de la mesure de l’activité cérébrale. Il est très simple à installer ce qui le rend utilisable par tout le monde. Basé sur une technologie très innovante, Relax fonctionne sans gel de contact, et avec précision chez presque tous les individus (en fonction de la masse de cheveux et de l’épaisseur du cuir chevelu). Il mesure les ondes du cerveau mais n’interagit pas en retour sur l’organe. Sa mise en œuvre peut se faire à la maison comme au bureau, et ne nécessite pas un environnement médical.
 
Grâce aux informations fournies par le casque et son application sur smartphone ou tablette, l’utilisateur de Relax peut vérifier son état de relaxation. Pour quoi faire ? Dans le futur, la technologie pourrait être adaptée pour commander des applications informatiques comme la réalité virtuelle, les jeux vidéo, ou les systèmes d’assistance aux personnes en situation de handicap.
 
Il s’agit là du premier système de mesure de l’activité cérébrale par électroencéphalographie (EEG) (1) fonctionnant avec des électrodes sèches (sans gel de contact). Il a vocation à constituer un nouveau standard pour développer et diffuser des applications médicales (il est compatible avec les certifications médicales) et de confort ou de loisir.
 
Même s’il n’existe pas de données scientifiques sur le sujet spécifique « EEG et relaxation », on sait que la relaxation, tout comme la méditation « pleine conscience », permet de modifier le tracé EEG de certaines zones du cerveau. Comment ça marche ?
L’enregistrement d’un EEG est complètement indolore et non invasif. Ses différents tracés correspondent aux différences de potentiels électriques détectés entre ces différentes électrodes.
D’où vient cette différence ? Principalement de l’activité plus ou moins grande, selon les régions, des neurones des différentes couches du cortex cérébral. Mais la contribution de chaque neurone pris individuellement est extrêmement faible. De plus, le signal doit traverser plusieurs couches de tissu comme les méninges, l’os du crâne et la peau pour atteindre les électrodes, ce qui diminue d’autant plus le signal. Le signal perçu par l’EEG ne peut donc correspondre qu’à l’activité simultanée de plusieurs milliers de neurones.
 
L’EEG ne nous dira jamais à quoi peut penser une personne (heureusement !), mais il peut dire si une personne est en train de penser, si elle est seulement éveillée ou encore si elle dort. Plus précisément, l’amplitude de ce signal (qui se traduit par une déflection plus ou moins importante sur le tracé de l’EEG) sera proportionnelle au degré de synchronisation de l’activité nerveuse des neurones d’une région donnée du cortex.
En effet, quand un groupe de neurones est excité simultanément, leurs faibles signaux s’additionnent et deviennent perceptibles pour les électrodes à la surface du crâne. À l’opposé, lorsque les stimulations que reçoivent les dendrites d’un groupe de neurones ne sont pas synchronisées, le tracé de l’EEG correspondant à la sommation de ces signaux est faible et irrégulier.
On peut dire, grosso modo, que lorsque le cortex est engagé dans l’analyse d’information provenant d’une stimulation sensorielle ou d’un processus interne, l’activité de ses neurones est relativement élevée mais également peu synchronisée. Chaque petit groupe de neurones étant activé par des aspects différents de la tâche cognitive à résoudre, la synchronisation est donc faible et par conséquent l’amplitude de l’EEG aussi. Les ondes bêta seront alors dominantes.
Au contraire, durant le sommeil profond, les neurones corticaux ne sont plus impliqués dans le traitement de l’information et plusieurs d’entre eux sont en plus stimulés par le même influx lent et rythmique en provenance du thalamus. La synchronisation forte amène alors l’EEG de fortes amplitudes caractéristique des ondes delta.
 
On comprend ainsi comment ce casque va permettre une introspection complète de nos cerveaux pour mieux adapter jeux, réalité virtuelle et autres addictions en fonction de son état...
 
Après le Relax, il ne nous restera plus qu’à acheter le casque Melomind, chargé, lui, de nous relaxer grâce à une paire d’écouteurs qui joue des sons ambiants apaisants en stimulant le cerveau.
 
Pour vivre zen, la vie sous casque, ça vous dit ?!
 
 
(1)    L‘électroencéphalogramme (EEG) fut mis au point la première fois en 1929 par le psychiatre allemand Hans Berger (1842-1926)
 
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