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    Les éruptions volcaniques mieux

    comprises grâce aux geysers ?

     

    Les éruptions volcaniques partagent des points communs avec celles des geysers, plus faciles à étudier. Elles sont par exemple périodiques, comme celles du Stromboli. Pour cette raison, des géologues ont entrepris d'étudier les geysers d'El Tatio, au Chili, en parallèle avec ceux de Yellowstone, aux États-Unis, et avec des expériences en laboratoire pour tenter de percer les secrets des éruptions. Ils ont notamment introduit des caméras dans les conduits des geysers.

     

     
     

    Les volcanologues ont introduit des capteurs de pression et de température à presque 10 mètres de profondeur dans les geysers d'El Tatio, au Chili. Ils ont aussi introduit des caméras à presque deux mètres de profondeur afin de percer les secrets de la périodicité des éruptions des geysers. Ils cherchent à corréler les résultats obtenus par ce procédé avec des mesures sismiques et gravimétriques en surface. Les chercheurs espèrent aussi percer indirectement certains des secrets des éruptions volcaniques. © Michael Manga

    Les volcanologues ont introduit des capteurs de pression et de température à presque 10 mètres de profondeur dans les geysers d'El Tatio, au Chili. Ils ont aussi introduit des caméras à presque deux mètres de profondeur afin de percer les secrets de la périodicité des éruptions des geysers. Ils cherchent à corréler les résultats obtenus par ce procédé avec des mesures sismiques et gravimétriques en surface. Les chercheurs espèrent aussi percer indirectement certains des secrets des éruptions volcaniques. © Michael Manga

     
     

    Comment et pourquoi les volcans entrent-ils en éruption ? Peut-on prévoir des heures à l’avance cet événement qui peut se révéler catastrophique comme ce fut le cas pour Herculanum ou Saint-Pierre de la Martinique ? Ces questions, bien des pionniers de la volcanologie, comme Haroun Tazieff, ont tenté d’y répondre depuis plus d’un demi-siècle.

     

    Certains éléments de réponse se trouvent probablement dans la physico-chimie des magmas, notamment dans celle des gaz qu’ils contiennent. La thermomécanique du transport des magmas dans la croûte terrestre et les signaux sismiques, voire électriques et magnétiques, qu’ils peuvent ainsi engendrer sont également précieux pour les prédictions volcanologiques. Mais il faut bien dire que, si des progrès ont été faits dans l’évaluation d’un risque imminent d’éruption, il reste encore bien difficile de vraiment prédire quand et où va se produire l’arrivée du magma en surface ainsi que l'intensité de l'éruption volcanique.

     

    Les volcanologues ne sont nullement découragés et les recherches continuent, comme le montre les travaux de Michael Manga et ses collègues. L’approche des chercheurs est originale puisqu’ils essayent d’obtenir de nouvelles perspectives sur les mécanismes des éruptions volcaniques en étudiant l’activité des geysers. Ils se servent pour cela d’expériences analogiques réalisées en laboratoire mais aussi de données collectées sur le terrain, à Yellowstone, aux États-Unis, mais également sur le site des geysers d'El Tatio, au Chili (voir la vidéo ci-dessous). Ces geysers se trouvent dans la cordillère des Andes, sur l’Altiplano, à 4 280 m d’altitude, au pied des volcans Tatio et Linzor, situés à 90 km au nord de San Pedro de Atacama. Avec environ 80 geysers actifs, El Tatio est le plus grand site de geysers de l'hémisphère sud et le troisième par sa taille après celui de Yellowston et celui de la vallée des geysers, en Russie.

     

    à


    Le volcanologue Michael Manga et son étudiant Esther Adelstein utilisent un simulateur de geyser de laboratoire qu'ils ont construit afin d'expliquer comment fonctionnent des geysers comme Old Faithful. Pour obtenir une traduction en français, cliquez sur le rectangle avec deux barres horizontales en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître, si ce n'est pas déjà le cas. En cliquant ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, vous devriez voir l'expression « Traduire les sous-titres ». Cliquez pour faire apparaître le menu du choix de la langue, choisissez « français », puis cliquez sur « OK ». © UC Berkeley Campus Life, YouTube, Vidéo de Roxanne Makasdjian et Phil Ebiner, images de geysers par Eric King et Kristen Fauria.

     

    Robert Bunsen, premier explorate

    ur de la physique des geysers

     

    L’étude scientifique des geysers est ancienne. Elle remonte au moins aux travaux du célèbre chimiste allemand Robert Bunsen qui a été le premier à faire des mesures de pression et de température dans un geyser en 1846. En se basant sur ces mesures obtenues en Islande avec Geysir, le geyser islandais qui a donné son nom à tous les autres et dont le terme vient du verbe islandais gjósa signifiant « jaillir », Robert Busen a proposé une première explication de ce phénomène géologique fascinant. Pour lui, tout commence avec de l’eau de surface qui s’infiltre dans les profondeurs d’une zone volcaniquement active et qui finit par s’accumuler non loin du magma. Soumise à des pressions supérieures à celles de l’atmosphère, cette eau surchauffée à des températures supérieures à 100 °C finit par entrer en ébullition au sommet d’une colonne. La baisse de pression engendrée provoque alors brutalement la formation de nouvelles bulles de gaz qui se propagent vers le bas de la colonne et la quantité de vapeur engendrée devient alors suffisante pour propulser l’eau vers la surface. Une éruption se produit.

     

    Des phénomènes similaires ont probablement lieu dans les chambres magmatiques, sous les volcans, mais il est évidemment impossible d’introduire des capteurs dans ces chambres ou d’y envoyer des sondes. Il n’en est pas de même avec les geysers et c’est pourquoi, depuis quelques temps, des volcanologues comme Michael Manga ont introduit de tels capteurs et même des caméras dans les geysers, à plusieurs mètres de profondeurs. Ils pouvaient ainsi étudier des corrélations entre les données obtenues en profondeur et celles fournies par des sismomètres et des tiltmètres en surface. Ces instruments enregistrent l’activité sismique et les modifications d’inclinaison autour des geysers, comme ils le font aussi pour des volcans en éruption.

     

    Des boucles dans la tuyauterie des geysers

     

    Avec leurs travaux en laboratoire et sur le terrain, Michael Manga et ses collègues ont pu confirmer plusieurs des hypothèses de Robert Bunsen mais aussi celle de l’existence d’une sorte de tuyauterie faisant penser à un siphon dans les geysers. La vapeur s’accumulerait en effet dans une sorte de portion de boucle peu avant une éruption. Cette structure et ce phénomène seraient essentiels pour expliquer la périodicité de l’activité des geysers. Celle-ci est assez impressionnante dans le cas du geyser d’El Tatio nommé El Jefe (« le chef »). Comme ils l'expliquent dans un article publié dansJournal of Volcanology and Geothermal Research, les chercheurs ont ainsi surveillé pendant presque 6 jours le geyser qui a fait plus de 3.600 éruptions toutes les 132 secondes précisément (l'écart de temps entre les différentes éruptions ne variait que d'une à deux secondes près à chaque fois).

     

    Toutefois, au final, s'ils arrivent à expliquer pourquoi ils étaient bien en présence de geysers et non pas de sources chaudes, qui ne sont pas le siège d'éruptions intermittentes, la régularité de la périodicité des geysers échappe encore aux géologues. Elle n'apparaît notamment pas dans les expériences qu'ils conduisent en laboratoire. Volcans et geysers gardent donc encore jalousement certains de leurs secrets.

    Sciences:  Les éruptions volcaniques mieux comprises grâce aux geysers ? + vidéo

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    L'Homme de Manot : un humain moderne

    en Israël il y a 55.000 ans

     

     

    Retrouvé dans une grotte de Galilée, un crâne d’Homo sapiens vieux de 55.000 ans démontre la présence aux portes de l’Europe de l’Homme moderne dès cette époque. Cela prouve aussi sa coexistence avec l’Homme de Néandertal, voire, peut-être, l’hybridation des deux.

     
     

    Le crâne de l'Homme de Manot, retrouvé dans une grotte située en Galilée, au nord-ouest d'Israël date de 55.000 ans. © Clara Amit, Israel Antiquities Authority

    Le crâne de l'Homme de Manot, retrouvé dans une grotte située en Galilée, au nord-ouest d'Israël date de 55.000 ans. © Clara Amit, Israel Antiquities Authority

     
     

    Initiée il y a environ 70.000 ans, une vaste migration, partie d’Afrique, a peuplé d’Homo sapiens (l’Homme actuel) l’Asie et l’Europe entre -60.000 et -40.000 ans, supplantant par la suite les autres humains, comme l’Homme de Néandertal. La génétique indique que les Hommes actuels descendent tous de ce groupe. Pourtant, la présence d’H. sapiens est attestée au Moyen Orient bien avant, il y a 100.000 ans. L’histoire humaine et de la colonisation au-delà de l’Afrique est donc encore fort mal connue…

     

    C’est pourquoi la découverte dans la grotte Manot, en Israël, d’un morceau de crâne daté de 55.000 ans (54,7 ± 5,5 milliers d’années) et qui montre des caractéristiques d’H. sapiens est considérée comme importante. D’après ses découvreurs, menés par Israel Hershkovitz, de l'université de Tel-Aviv, ce crâne comporte une bosse typique des Africains récents et des Européens du Paléolithique supérieur.

     

    Détail du crâne de Manot. Les auteurs remarquent une bosse à l'arrière (en b) et des parois temporales bien droites, en c. De quoi rapprocher cet humain des Africains et des Européens mais aussi des Néandertaliens. © Israel Hershkovitz et al., Nature
    Détail du crâne de Manot. Les auteurs remarquent une bosse à l'arrière (en b) et des parois temporales bien droites, en c. De quoi rapprocher cet humain des Africains et des Européens mais aussi des Néandertaliens. © Israel Hershkovitz et al., Nature

     

    La migration humaine vers le nord aurait fait une pause

     

    L’Homme moderne était donc bien présent à cette époque dans cette région et, d’après les auteurs de cette étude (parue dans la revue Nature), c’est là que vivaient les ancêtres des premiers H. sapiens à avoir colonisé l’Europe.

     

    Les humains auraient donc arrêté leur migration depuis l’Afrique au Moyen Orient alors que l’Europe vivait sous le climat de l’ère glaciaire. Ils y seraient restés un long moment, plusieurs milliers d’années, avant de reprendre leur expansion vers le nord aux alentours de – 45.000 ans, expliquent les auteurs.

     

    Pour les premières fouilles, l'entrée de la grotte imposait aux paléoanthropologues une descente en rappel. © Assaf Peretz, Israel Antiquities Authority
    Pour les premières fouilles, l'entrée de la grotte imposait aux paléoanthropologues une descente en rappel. © Assaf Peretz, Israel Antiquities Authority

     

    L'hybridation entre l'Homme moderne et l'Homme de

    Néandertal n'aurait pas commencé en Europe

     

    Au Moyen Orient, cet H. sapiens y côtoyait immanquablement l’Homme de Néandertal. La bosse occipitale du crâne de Manot est aussi présente, rappellent les auteurs de l’étude, chez les Néandertaliens européens. Ce serait donc là, et non en Europe, que des H. sapiens et des H. neanderthalensis se seraient hybridés. Un morceau de crâne ne suffit pas, cependant, pour réécrire l’histoire des migrations humaines entre Afrique, Asie et Europe.

     

    Les paléoanthropologues poursuivent leurs fouilles dans cette grotte de Manot, découverte par hasard en 2008 lorsqu'un bulldozer en a défoncé le toit. L’accès est difficile mais la conservation des fossiles y est excellente.

    Sciences:  Anthropologie:  L'Homme de Manot : un humain moderne en Israël il y a 55.000 ans

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  • 15 innovations technologiques bientôt disponibles

    ces ruptures technologiques dessinent le futur de l'économie, de la 
    Ces ruptures technologiques dessinent le futur de l'économie, de la communication, de la santé ou encore de l'industrie. © Oldecomm / MC10 / Insightec / Fotolia.com 

    Remplacer la fibre optique par de la soie d'araignée, stocker ses mots de passe dans une bague, aimanter la saleté grâce à un savon ou opérer une tumeur sans chirurgie... Cela paraît aujourd'hui impossible et pourtant des chercheurs ou des start-up sont sur le point d'aboutir.

    Voici 15 inventions qui bouleverseront les secteurs de l'environnement, de la médecine ou encore de l'électronique.

     

    Stocker ses mots de passe sur une bague, une pilule ou un tatouage

    tous ses mots de passe stockés sur une puce tatouée sur la peau, c'est le pari 
    Tous ses mots de passe stockés sur une puce tatouée sur la peau, c'est le pari de la start-up MC10. © MC10 

    Actuellement, un internaute dispose en moyenne de 20 à 25 comptes différents sur Internet d'après Microsoft. Et la majorité d'entre eux utilisent des mots de passe ridiculement facile à pirater, comme "123456" ou leur date de naissance.

    En mars 2013, Google a présenté un projet de bague NFC qui permet de s'authentifier sur tous ses comptes. Motorola [qui appartient à Google] a de son côté imaginé une pilule, qui une fois avalée, émet un signal unique reconnu par sa tablette ou son ordinateur. Son autre idée, pour laquelle l'entreprise a noué un partenariat avec la start-up MC10, est un circuit imprimé tatoué sur la peau qui permet de s'identifier.

     

    De la soie d'araignée comme fibre optique

    la soie d'araignée possède des propriétés optiques de grande qualité.  
    La soie d'araignée possède des propriétés optiques de grande qualité. © vencav - Fotolia.com 

    On connaissait déjà de nombreuses qualités à la soie d'araignée : plus résistante que l'acier, biocompatible, elle peut être moulée comme du plastique. Mais son avenir le plus prometteur est dans l'électronique, grâce à ses propriétés optiques. Nolwenn Huby, de l'Institut de physique de Rennes (CNRS), a réussi à produire une puce dont les circuits imprimés sont fabriqués à partir de soie d'araignée.

    De son côté, le chercheur Fiorenzo Omenetto, qui travaille depuis plusieurs années sur ce matériau, a identifié plus de 20 nouveaux usages possibles de la soie, comme des puces biodégradables ou des hologrammes. Le tout pour un coût de fabrication modique.

     

    Des lentilles de contact avec zoom intégré

    la lentille intègre des minuscules réflecteurs pour capter la lumière d'objets 
    La lentille intègre des minuscules réflecteurs pour capter la lumière d'objets lointains. © Africa Studio - Fotolia.com 

    Avoir une vue d'aigle ne sera bientôt plus une simple expression. Une équipe de chercheurs suisses et américains a annoncé en mai 2013 avoir mis au point une lentille de contact avec un zoom de 2,8x intégré. La lentille, de huit millimètres de diamètre et un millimètre d'épaisseur, est pour l'instant trop rigide pour être portée confortablement, mais l'équipe envisage de nouvelles lentilles avec des matériaux plus souples et plus fins.

    Les chercheurs visent en particulier les personnes déficientes visuelles. Mais comme le programme de recherche est financé par la DARPA, l'agence de recherche du Pentagone, on peut supposer que des applications militaires sont également dans les tuyaux.

     

    L'arbre artificiel

    l'arbre artificiel constitue un mécanisme prometteur de capture du co2.  
    L'arbre artificiel constitue un mécanisme prometteur de capture du CO2. © Cherkas - Fotolia.com 

    C'est un vieux rêve que celui de reproduire le processus de photosynthèse des plantes. Parmi les projets les plus aboutis, celui des "feuilles artificielles" du professeur Klaus Lacker et son équipe, à l'Université de Columbia. Lorsque l'air est sec, une résine absorbante piège le CO2, qui est ensuite relâché dans un espace confiné humide. Il peut alors être stocké ou solidifié dans de la roche par exemple. La capacité de fixation du carbone de cet "arbre artificiel" est 1 000 fois plus grande que celle d'un arbre naturel.

    De quoi lutter efficacement contre la pollution ? Il y a malheureusement un hic. Chaque tonne de CO2 fixée par cet arbre artificiel revient à environ 200 dollars. Même ramené à 30 dollars, comme le prévoit l'auteur, cela reste largement au-dessus du cours actuel des droits à polluer (6 euros environ la tonne de CO2).

     

    Un savon magnétique pour aimanter la saleté

    en ajoutant du fer à des tensioactifs jusque là inertes, il est possible 
    En ajoutant du fer à des tensioactifs jusque là inertes, il est possible "d'attirer" certaines molécules. © Awe Inspiring Images / Bombaert Patrick - Fotolia.com 

    La découverte de chercheurs de l'Université de Bristol pourrait révolutionner le nettoyage industriel. L'équipe dirigée par le professeur Julian Eastoe a incorporé des sels riches en fer à une molécule tensioactive. Les particules adhérant aux tensioactifs peuvent alors être facilement éliminées grâce à un aimant.

    Un tel produit  est "une découverte majeure", rapporte Peter Dowding, un chimiste cité par l'Université de Bristol. Les applications potentielles touchent les produits industriels de nettoyage, la dépollution des eaux ou le captage de nappes de pétrole lors de marées noires par exemple.

     

    Du kérosène aux algues

    certaines algues seraient particulièrement adaptées à la fabrication de kérosène 
    Certaines algues seraient particulièrement adaptées à la fabrication de kérosène "vert". © Okea / Stéphane Bidouze - Fotolia.com 

    Pour limiter l'impact environnemental du trafic aérien, de nombreux constructeurs planchent sur des carburants alternatifs "verts". Parmi ces derniers, le kérosène à base de micro-algues semble un candidat sérieux. Certaines espèces contiennent des taux élevés d'huiles grasses et leur rendement par hectare est 30 fois plus élevé que le colza par exemple.

    Le projet "Greenstars", qui associe plusieurs laboratoires de recherche français, ambitionne d'être un des leaders mondiaux des biocarburants à base de micro-algues d'ici 5 ans. EADS a de son côté a annoncé la construction d'un centre de production de biokérosène en Allemagne et prévoit les premiers vols d'avions hybrides d'ici 20 ans.

     

    Le robot-méduse pour se glisser partout

    le robot en hydrogel peut être contrôlé par la lumière.  
    Le robot en hydrogel peut être contrôlé par la lumière. © vilainecrevette - Fotolia.com 

    L'image que l'on se fait du robot, c'est un mécanisme en acier bardé d'électronique. L'équipe de Seung-Wuk Lee, de l'université de Berkeley a imaginé un robot mou, inspiré de la méduse ou du calmar. Ce robot gélatineux, à base de protéines et de graphène (des feuilles d'un atome de carbone d'épaisseur), absorbe l'eau et la relâche en fonction de son exposition à de la lumière infra-rouge.

    L'équipe a réalisé démonstration avec une vidéo montrant une main en hydrogel contrôlée par la lumière. Outre des robots mous, capables par exemple se glisser dans des anfractuosités ou des petits espaces, Seung-Wuk Lee envisage des applications plus étonnantes comme "remplacer un membre" humain.

     

    Une pile aux microbes

    les biopiles font en retour en force dans le cadre des problématiques 
    Les biopiles font en retour en force dans le cadre des problématiques écologiques. © grthirteen - Fotolia.com 

    A l'université de Rennes-I, Frédéric Barrière s'applique à nourrir les bactéries de sa "biopile". Des bactéries qui "digèrent" les molécules organiques - contenues par exemple dans des eaux usées - et transfèrent les électrons produits à l'anode de la pile pour produire de l'électricité. Le rendement est certes encore faible mais des applications ciblées, par exemple dans des stations d'épuration, grosses consommatrices d'énergie, seraient tout à fait pertinentes.

    Et les progrès pourraient survenir rapidement. "Il y a une croissance exponentielle des recherches dans le monde dans le domaine des piles bactériennes", explique le jeune chercheur, qui travaille dans le cadre du projet européen Plant Power.

     

    Dessaler l'eau de mer avec une puce électronique

    dessaler l'eau de mer par distillation ou osmose inverse est actuellement très 
    Dessaler l'eau de mer par distillation ou osmose inverse est actuellement très couteux en énergie. © nikkytok - Fotolia.com 

    Alors que de plus en plus de pays souffrent de pénurie d'eau potable, les usines de dessalement d'eau de mer fleurissent un peu partout dans le monde : les capacités ont augmenté de 57% ces cinq dernières années, selon l'Association mondiale de désalinisation. Problème, les procédés actuels (distillation et osmose inverse) sont extrêmement coûteux en énergie.

    Okeanos, une start-up créée en 2010, espère avoir trouvé la solution, grâce à une micropuce générant un champ électrique qui sépare le sel et l'eau. Montées en série dans des "cartouches", ces puces pourraient être utilisées à grande échelle. Mais elles seraient aussi utilisables dans des dispositifs portables pour des particuliers.

     

    Un ascenseur pour les gratte-ciels géants

    l'ultrarope de kone fonctionne sur un câble en fibre de carbone pour réduire au 
    L'Ultrarope de Kone fonctionne sur un câble en fibre de carbone pour réduire au maximum les frottements. © Delphimages - Fotolia.com 

    Des gratte-ciels de plus en plus hauts sont en construction un peu partout dans le monde. Le site spécialisé Emporis recense 10 projets de tours dépassant les 500 mètres d'ici 2018, dont la Kingdom Tower, en Arabie Saoudite, qui atteindra les 1 000 mètres. Le problème, c'est que les ascenseurs actuels sont incapables d'aller au-delà des 500 m de hauteur (il faut changer d'ascenseur au-delà).

    L'UltraRope de Kone, un des leaders mondiaux des ascenseurs, permettra de doubler ce plafond. Le groupe a mis au point une technologie permettant de réduire le poids transporté de 90% et la consommation de 45%, en utilisant notamment un câble en fibre de carbone à la place de l'acier. De quoi relancer la course au gigantisme.

     

    La fabrication express du vaccin contre la grippe

    fabriquer des milliards de doses de vaccin en un temps record sera bien utile en 
    Fabriquer des milliards de doses de vaccin en un temps record sera bien utile en cas de pandémie mondiale. © Nenov Brothers - Fotolia.com 

    La fabrication du vaccin contre la grippe - qu'il faut renouveler chaque année puisque le virus mute en permanence - est un processus long et coûteux. Il faut isoler le virus, le purifier, et l'implanter dans des millions d'œufs de poule, ce qui prend au bas mot six mois. Et en cas de pandémie, cela peut virer à la panique.

    La biotech américaine VaxInnate, elle, projette de le faire fabriquer par des bactéries. En un mois, deux milliards de doses pourraient être produites, selon elle, soit plus que la capacité annuelle de tous les fabricants réunis (1,4 milliard). Les essais, financés en partie par la fondation Bill & Melinda Gates, sont en cours. La start-up ne compte pas s'arrêter là et développe un "vaccin universel", efficace contres toutes les mutations du virus.

     

    La chirurgie sans cicatrice

    insightec utilise les ultrasons guidés par imagerie à résonance magnétique 
    Insightec utilise les ultrasons guidés par imagerie à résonance magnétique (IRM)pour l'ablation de tumeurs. © Insightec 

    Opérer sans scalpel ? C'est désormais possible, grâce à la start-up israélienne InSightec . Sa machine ExAblate utilise des ultrasons pour détruire tumeurs ou kystes sans aucune incision ou anesthésie. La technologie a déjà évité à 9 000 femmes de subir une opération lourde d'hystérectomie (ablation de l'utérus), selon la start-up.

    Aujourd'hui, les champs d'application s'étendent : InSightec a reçu en octobre 2012 un agrément pour utiliser sa machine sur les tumeurs cancéreuses, et elle vise la neurologie (maladie de Parkinson, tremblements et douleurs neuropathiques). "Nous espérons à terme équiper tous les grands hôpitaux", explique une responsable de l'entreprise. Insightec a déjà levé 200 millions de dollars auprès de divers investisseurs.

     

    Du caoutchouc de pissenlit

    avec le pissenlit caucasien, adapté au climat européen, plus besoin d'importer 
    Avec le pissenlit caucasien, adapté au climat européen, plus besoin d'importer du caoutchouc d'hévéa. © Julie Weber 

    D'ici 2020, la demande en caoutchouc naturel va augmenter de 3,3% par an et dépassera l'offre, selon les estimations du groupe international d'études sur le caoutchouc (IRSG). Pour l'heure, les fabricants de pneus et d'objets en latex ont le choix entre le caoutchouc synthétique, fabriqué à base de pétrole, mais dont les propriétés n'égalent pas le caoutchouc naturel, et la production limitée issue de l'hévéa.

    La biotech néerlandaise KeyGene et Kultevat, une autre biotech américaine, ont annoncé en avril 2013 une collaboration visant à la production commerciale de caoutchouc à partir du pissenlit caucasien modifié. Une autre initiative allemande envisage une production à l'échelle agricole d'ici 2015.

     

    Le stockage perpétuel

    contrairement aux autres supports de stockage, le quartz est d'une résistance et 
    Contrairement aux autres supports de stockage, le quartz est d'une résistance et d'une longévité à toute épreuve. © © Lonely - Fotolia.com 

    Saviez-vous que la durée d'un disque dur ne dépasse pas quelques années et que vos photos gravées sur DVD ne tiendront pas plus de 10 ans ? C'est pour remédier à cet inconvénient que la firme japonaise Hitachi développe un stockage "éternel", en gravant des données sur des plaques de verre en quartz.

    Révélé en septembre 2012, son prototype de 40 Mo est en plus résistant aux incendies, aux ondes radio et aux chocs. Et le quartz ne consomme pas d'énergie tant que l'on n'accède pas aux données. Les premières applications devraient voir le jour d'ici 3 ans, dans un premier temps pour la conservation de documents stratégiques ou patrimoniaux (agences d'Etat et musées).

     

    L'Internet par la lumière

    oldecomm a présenté sa technologie à roland garros : en passant sa tablette sous 
    Oldecomm a présenté sa technologie à Roland Garros : en passant sa tablette sous la photo, la lumière déclenche un extrait du match sur la tablette. © Oledcomm 

    Le Li-fi (pour light fidelity), c'est "L'Internet par la lumière", comme le résume Cédric Mayer, un des co-fondateurs d'Oledcomm, une start-up française qui s'apprête à commercialiser une application grand public. Le système fonctionne un peu comme le morse : lorsque la LED est allumée, elle émet un et lorsqu'elle est éteinte, un 0. Avantage : le débit peut atteindre 1 Gbit par seconde, 10 fois plus rapide que le wi-fi. Certes, cette technologie ne passe pas à travers les murs, mais cela renforce la sécurité des échanges (on ne peut pas pirater la connexion de l'extérieur).

    Oledcomm commercialise déjà des solutions pour la géolocalisation dans les bâtiments (magasin, entrepôts...). Son ambition ? "Transformer les 14 milliards d'ampoules dans le monde en antennes écologiques".

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    de la revue La Semaine

     

     

    Science  Des roches de Mars sous nos pieds

     

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    La Terre cache-t-elle l'équivalent d'un océan dans son manteau ?

     

    Connaissez-vous la ringwoodite ? Ce minéral, capable de piéger de l'eau dans sa structure cristalline et qui n'avait été trouvé que dans des météorites, vient d'être découvert dans un diamant. Cette trouvaille accrédite l'idée que la zone de transition du manteau contient de grandes quantités d'eau apportées par le recyclage des plaques océaniques subductées, peut-être autant que dans les océans à la surface de la Terre.

     

     

    Ce diamant brut de mauvaise qualité ne fait que quelques millimètres de long. Il contient cependant un trésor invisible à l'œil nu qu'ont révélé des études patientes menées pendant des années. Les méthodes de spectroscopie Raman et de diffraction des rayons X ont montré qu'il contenait des inclusions d'un minéral mythique dans le manteau : la ringwoodite. © Université de l’Alberta

    Ce diamant brut de mauvaise qualité ne fait que quelques millimètres de long. Il contient cependant un trésor invisible à l'œil nu qu'ont révélé des études patientes menées pendant des années. Les méthodes de spectroscopie Raman et de diffraction des rayons X ont montré qu'il contenait des inclusions d'un minéral mythique dans le manteau : la ringwoodite. © Université de l’Alberta

     
     

    Alfred Edward Ringwood (1930-1993) est un des grands noms des géosciences. On lui doit les premiers modèles de composition globale de la Terre et des planètes déduits de la composition des météorites, ainsi que le modèle de composition chimique du manteau « pyrolitique » qui porte son nom. C’était l’un des pionniers de la géochimie des hautes pressions avec Francis Birch et Percy Bridgman. À la fin des années 1950 et au début des années 1960, ses travaux sur les roches et les minéraux dans les conditions de pression et de température du manteau ont conduit Ringwood à prédire l’existence d’un nouveau minéral alors inconnu. Il fut finalement trouvé dans une météorite tombée près de Tenham Station (Australie) en 1969.

    Appelé ringwoodite en l’honneur du géochimiste, ce minéral est depuis longtemps supposé commun dans le manteau à des profondeurs comprises entre 400 et 600 kilomètres environ. Tout indique qu’il permet aux roches qui le contiennent de stocker d’importantes quantités d’eau (bien que sous forme non liquide). Les géologues en sont ainsi venus à penser qu’il existe peut-être l’équivalent d’un océan dans le manteau à ces profondeurs. En effet, la subduction des plaques océaniques doit injecter à ces profondeurs dans le manteau des roches contenant de notables quantités d’eau. Le temps de recyclage de la lithosphère océanique peut donc avoir permis l’accumulation de cette eau dans la zone du manteau contenant de la ringwoodite. Cependant, personne n’avait pu apporter la preuve que ce minéral existe bel et bien dans le manteau.

     

    La sismologie et les expériences sur des matériaux à haute pression indiquent qu'il existe une zone de transition entre le manteau supérieur (upper mantle) et le manteau inférieur (lower mantle) à l'intérieur de la Terre. On pensait que l'olivine de la péridotite contenue dans les roches du manteau supérieur subissait un changement de phase en devenant de la ringwoodite. L'inclusion de ce minéral trouvée dans un diamant en provenance de l’État amazonien du Mato Grosso, au Brésil, prouve pour la première fois directement que cela doit bien être le cas. Capable de stocker jusqu'à 1,5 % de son poids en eau, ce minéral pourrait bien être responsable de l'existence d'un véritable océan, alimenté en eau par la subduction des plaques océaniques, au niveau de la zone de transition du manteau.


    La sismologie et les expériences sur des matériaux à haute pression indiquent qu'il existe une zone de transition entre le manteau supérieur (upper mantle) et le manteau inférieur (lower mantle) à l'intérieur de la Terre. On pensait que l'olivine de la péridotite contenue dans les roches du manteau supérieur subissait un changement de phase en devenant de la ringwoodite. L'inclusion de ce minéral trouvée dans un diamant en provenance de l’État amazonien du Mato Grosso, au Brésil, prouve pour la première fois directement que cela doit bien être le cas. Capable de stocker jusqu'à 1,5 % de son poids en eau, ce minéral pourrait bien être responsable de l'existence d'un véritable océan, alimenté en eau par la subduction des plaques océaniques, au niveau de la zone de transition du manteau. © Université de l’Alberta

     

    Ringwoodite et océan dans le manteau terrestre

    Cette situation vient de changer à la suite de la publication dans Nature des résultats de travaux menés depuis plusieurs années par une équipe internationale de chercheurs. Tout a commencé par l’achat d’un diamant de mauvaise qualité provenant d’une mine située à Juína (Mato Grosso), au Brésil. Les diamants se forment dans le manteau et sont amenés en surface à l’occasion d’éruptions volcaniques violentes. Les laves qu’elles crachent donnent en se refroidissant en surface des roches appelées kimberlites. Les diamants qu’elles contiennent renferment donc des informations précieuses sur ce qui se passe dans le manteau. Les chercheurs étaient occupés à dater le diamant qu’ils avaient obtenu pour environ 20 dollars lorsqu’ils ont découvert par hasard en 2009 qu’il contenait une curieuse inclusion. Ils ont fini par se rendre à l’évidence : le petit diamant qui venait d’une profondeur de 525 km contenait de la ringwoodite.

    Des études approfondies ont montré que cette ringwoodite était composée à 1,5 % d’eau sous forme d’ions OH- piégés dans sa structure cristalline. Si l’on considère que c’est une preuve que l’olivine du manteau change bien de phase en devenant de la ringwoodite dans la zone de transition du manteau, il pourrait donc exister, en quantité, l’équivalent de toute l’eau des océans dans les régions du manteau comprises entre 410 et 660 km de profondeur.

    C’est une découverte importante, et pas uniquement parce qu’elle valide un modèle du manteau considéré depuis plusieurs décennies. En effet, on pense que l’une des raisons qui expliquent la présence de la tectonique des plaques sur la Terre et son absence sur Vénus (qui est pourtant d’une taille comparable à notre planète) est qu’il existe des océans dans un cas et pas dans l’autre. L’injection de roches hydratées dans le manteau modifierait son comportement, de sorte que cela permettrait à la tectonique des plaques de s’autoentretenir. Si tel est bien le cas, la disparition des océans dans environ un milliard d’années entraînera aussi celle de la dérive des continents.

     

    Sciences:  La Terre cache-t-elle l'équivalent...

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