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Articles marquants dans le Science du 23 mars 2012

Une cape d'invisibilité au champ magnétique. Des chercheurs ont créé un dispositif qui ne peut être détecté par un champ magnétique statique et qui pourrait, en théorie, être fabriqué directement. Jusqu'à présent, la science des systèmes des capes d'invisibilité a été largement théorique et les appareils créés généralement limités à des bandes très étroites de fréquences ou agissant seulement partiellement. Fedor Gömöry et ses collègues en Slovaquie et en Espagne ont maintenant conçu et fait la démonstration d'une cape pour un champ magnétique de courant continu. Ces champs magnétiques sont statiques, contrairement aux champs oscillants, et générés par un aimant permanent ou une bobine traversée par un courant continu. Ils sont utilisés dans les appareils d'IRM à l'hôpital et dans de nombreux systèmes de sécurité tels que ceux utilisés dans les aéroports. L'appareil des chercheurs consiste en un cylindre ayant deux couches concentriques. La couche interne est un matériau supraconducteur qui repousse les champs magnétiques et la couche externe un matériau ferromagnétique qui les attire. Lorsqu'il est placé dans un champ magnétique, l'appareil ne perturbe pas les lignes de champ magnétique, ne produisant ni ombre ni reflet. Un objet placé à l'intérieur du cylindre ne sera donc pas détecté. Comme l'appareil est fait de matériaux disponibles dans le commerce et qu'il opère dans des champs magnétiques relativement forts et dans de l'azote liquide relativement chaud, il pourrait selon les auteurs être assez facilement mis en oeuvre.

Article n°10 : « Experimental Realization of a Magnetic Cloak » par F. Gömöry, M. Solovyov et J. Souc de l'Académie slovaque des Sciences à Bratislava, Slovaquie ; C. Navau, J. Prat-Camps et A. Sanchez de l'Universitat Autònoma de Barcelona à Barcelone, Espagne.


Une cathode de batterie renouvelable à partir de déchets industriels. Des chercheurs ont mis au point une cathode de batterie faite à partir de déchets de lignine issus de l'industrie du papier, ce qui pourrait conduire à des électrodes plus sûres et meilleur marché. Grzegorz Milczarek et Olle Inganäs ont associé des dérivés de la lignine à un polymère appelé polypyrrole pour produire une cathode de batterie rechargeable qui est comparable aux cathodes plus chères demandant des métaux rares ou précieux. La lignine est le second polymère le plus courant produit par les organismes vivants après la cellulose et constitue typiquement 20 à 28 pour cent du bois. Les dérivés de la lignine se trouvent en abondance dans le liquide résiduel de la fabrication du papier. Et comme Milczarek et Inganäs le montrent dans leur étude, les qualités isolantes de ces dérivés ligneux peuvent être associées avec la conductivité du polypyrrole pour créer un matériau composite capable de retenir une charge électrique. Une classe de composés organiques connus sous le nom de quinone permet à ces dérivés de libérer un proton et de détenir une charge électrique. Le polypyrrole peut stocker ce proton extrait jusqu'à ce que la charge soit libérée et que le proton retourne au groupe quinone du dérivé de la lignine. Ces batteries restent cependant limitées par certains aspects, libérant leur charge électrique lentement. Milczarek et Inganäs ont toutefois remarqué que divers dérivés de la lignine produisaient des résultats différents dans la cathode suivant la manière dont ils étaient traités. Cela signifie qu'il y a encore une marge pour optimiser ces batteries et que les chercheurs pourraient obtenir plus de charge en essayant différents dérivés.

Article n°11 : « Renewable Cathode Materials from Biopolymer/Conjugated Polymer Interpenetrating Networks » par G. Milczarek de l'Université de technologie de Poznan à Poznan, Pologne ; O. Inganäs de l'Université de Linköping à Linköping, Suède.


Les microbes, mieux vaux les rencontrer au début de la vie et souvent. Une exposition précoce aux microbes limite l'inflammation en modifiant la quantité et la fonction des cellules NK du système immunitaire indique une nouvelle étude chez la souris. Ce résultat étaye « l'hypothèse de l'hygiène » qui avance que l'augmentation de la prévalence de l'asthme et d'autres maladies inflammatoires dans de nombreuses parties du monde pourrait être due à une exposition réduite aux microbes en début de vie. Comment la présence des microbes peut prévenir ces maladies restait un mystère. Dans leur étude, Torsten Olszak et ses collègues montrent maintenant chez la souris que les communautés bactériennes aident à réguler les quantités et la fonction des cellules NK dans le côlon et les poumons. Des souris élevées en l'absence de microbes avaient de plus grandes quantités de cellules NK dans ces tissus, ce qui s'accompagnait d'une augmentation de l'expression du CXCL16, un récepteur lié à l'inflammation. Ces souris étaient plus susceptibles de développer des colites (inflammations du côlon) induites par des produits chimiques et aussi plus sensibles à l'induction d'un asthme allergique. La colonisation de ces souris par différentes populations de bactéries prévenait l'apparition de colite et la sensibilité à l'asthme, maintenant à un faible niveau le nombre de cellules NK. Il fallait pour cela que les souris soient exposées aux microbes dès la naissance. Chez les souris adultes, l'exposition aux microbes n'avait plus d'effets. Ces résultats indiquent qu'une exposition précoce aux microbes a des effets importants et durables sur la sensibilité du système immunitaire à l'inflammation.

Article n°24 : « Microbial Exposure During Early Life Has Persistent Effects on Natural Killer T Cell Function » par T. Olszak, D. An, M.P. Vera, R.M. Baron, D.L. Kasper et R.S. Blumberg du Brigham and Women's Hospital et de la Harvard Medical School à Boston, MA ; S. Zeissig, J. Richter et R. Siebert du University Medical Center Schleswig-Holstein à Kiel, Allemagne ; J. Richter, A. Franke et R. Siebert de la Christian-Albrechts University Kiel à Kiel, Allemagne ; J.N. Glickman de Caris Life Sciences à Newton, MA.


Une vue plus précise de Mercure : les résultats de la mission MESSENGER. Les mesures de la sonde MESSENGER qui tourne autour de Mercure en 12 heures depuis le 18 mars 2011 continuent de donner une image détaillée de la planète la plus proche du Soleil. Deux études distinctes publiées par Science Express cette semaine révèlent à quoi ressemble la surface de son hémisphère nord et suggère qu'il recèle un profond réservoir de matériau très dense. Utilisant les données fournies par l'altimètre laser à bord de la sonde, Maria Zuber et ses collègues ont pu produire un modèle détaillé du relief de la partie nord de la planète. Cette carte topographique montre que le relief de la surface de Mercure est beaucoup moins varié que celui de Mars ou de la Lune. Selon ces chercheurs, ce qui ressort le plus de l'hémisphère nord est une vaste région plane contenant une plaine volcanique. Zuber et ses collègues ont aussi pu examiner le cratère d'impact Caloris large de 1 500 km et déterminer qu'une partie du plancher du cratère est maintenant plus élevé que le rebord. Toutes ces caractéristiques montrent que Mercure a dû avoir une intense activité géophysique durant la plus grande partie de son histoire. De leur côté, David Smith et ses collègues donnent les premières mesures du champ gravimétrique de Mercure, ce qui offre des indices sur l'intérieur de la planète. Ces chercheurs ont utilisé le suivi radio de la sonde MESSENGER pour déterminer le champ de gravité de la Mercure et en déduire que sa croûte est plus épaisse à basse latitude et plus fine vers la région du pôle nord. Ceci suggère que l'enveloppe externe de Mercure est plus dense que ce que pensaient les chercheurs et qu'un réservoir profond de matière, probablement une couche de sulfure de fer, existe dans le sous-sol. Un tel intérieur diffèrerait beaucoup de celui des autres planètes telluriques selon les auteurs.

Article n°21 : « Topography of the Northern Hemisphere of Mercury from MESSENGER Laser Altimetry » par M.T. Zuber, E. Smith, E. Mazarico, J. Talpe et D. Yang du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, MA. Pour une liste complète des auteurs, voir le manuscrit.

Article n°22 : « Gravity Field and Internal Structure of Mercury from MESSENGER » par D.E. Smith, M.T. Zuber et E. Mazarico du Massachusetts Institute of Technology à Cambridge, MA. Pour une liste complète des auteurs, voir le manuscrit.

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