Le Prix de l'inventeur européen 2011 décerné à ...

L'Office européen des brevets, la présidence hongroise du Conseil de l'UE et la Commission européenne ont décerné mercredi le prix européen le plus prestigieux en matière d'innovation à l'Académie des sciences de Budapest.

Les lauréats par ordre d'importance selon les thématiques d'enerzine :

- PME : Jens Dall Bentzen, Dall Energy Aps (Danemark)

Le four spécial à faibles émissions développé par Jens Dall Bentzen brûle des biocarburants ayant un taux d'humidité de maximum 60 %. C'est donc un moyen idéal et peu onéreux pour produire de l'énergie de manière écologique et très efficace à partir de biomasse dans les usines et ateliers de fabrication.

- Pays non européens : Ashok Gadgil et Vikas Garud, University of California/Lawrence Berkeley National Laboratory, WaterHealth International (Etats-Unis/Inde)

Le dispositif de désinfection de l'eau par ultraviolets développé par Ashok Gadgil et Vikas Garud n'a besoin que d'une lampe à ultraviolets de 40 watts pour désinfecter 1 000 litres d'eau par heure. Il a été installé dans plus de dix pays dans le monde et alimente plus de deux millions de personnes en eau propre.

- Industrie : Ann Lambrechts, Bekaert (Belgique)

L'invention d'Ann Lambrechts a ouvert une multitude de nouvelles possibilités architecturales en améliorant la résistance à la flexion des constructions en béton armé. Les éléments en fibre d'acier qu'elle a mis au point augmentent considérablement la résistance du béton à la tension, réduisent les temps de construction et ont permis la réalisation de nombreuses structures spectaculaires, telles que le tunnel du Gothard.

- OEuvre d'une vie : Per-Ingvar Brånemark (Suède)

Per-Ingvar Brånemark est le pionnier d'une méthode médicale à base d'implants en titane, appelée "ostéointégration", qui établit une connexion stable entre l'implant et l'os. Il s'agit aujourd'hui d'une technique d'implant standard en dentisterie, qui est très répandue dans le domaine de la chirurgie réparatrice.


- Recherche : Christine Van Broeckhoven, Vlaams Interuniversitair Instituut voor Biotechnologie (Belgique)

Le procédé de pointe élaboré par Christine Van Broeckhoven pour identifier les gènes de la maladie d'Alzheimer chez les patients a ouvert la voie au développement de médicaments et de traitements modernes contre cette maladie. Chacun des gènes et protéines qu'elle a identifiés est une "cible" potentielle pour les chercheurs qui mettent au point des traitements contre les maladies neurodégénératives.

Une feuille absorbant 95% de l'énergie lumineuse !

On le sait depuis longtemps, l'efficacité limitée des panneaux solaires reste un soucis pour les fabricants et les commer- cialisateurs, car les modules photovoltaïques ne recueillent environ que 20% de la lumière disponible.

Un ingénieur de l'Université du Missouri s'est attaqué à cette problématique et affirme avoir développé une feuille souple solaire capable de capter plus de 90 % de la lumière disponible. Il projette par ailleurs de réaliser des prototypes qui seront commercialisés au cours des cinq prochaines années.

Patrick Pinhero, professeur agrégé au Département de génie chimique de l'Université du Missouri-Columbia (MU), a indiqué que l'énergie générée à l'aide du procédé classique à base de photovoltaïque (PV) était inefficace, car négligeant une grande partie du spectre électromagnétique de l'énergie solaire disponible (rayonnement solaire).

Le dispositif mis au point par son équipe est constitué d'une feuille mince, où sont implantées de petites antennes appelées "Nantenna". Il est ainsi en mesure de recueillir la chaleur provenant des procédés industriels et de la convertir en électricité réutilisable. Leur ambition serait ensuite d'étendre ce concept à l'exposition directe du soleil, capable de collecter les rayons solaires dans les régions proches de l'infrarouge et optique du spectre solaire.

En travaillant avec son ancienne équipe du Laboratoire National de l'Idaho et un professeur d'ingénierie électrique de l'Université du Colorado (Garrett Moddel), Patrick Pinhero et son équipe ont mis au point un moyen d'extraire de l'électricité à partir des collecteurs de chaleur et du soleil en utilisant des circuits électriques spéciaux à haute vitesse.

"Notre objectif global est de collecter et d'utiliser autant d'énergie solaire qu'il est théoriquement possible de le faire et de mettre cette technologie sur le marché dans un environnement accessible à tous", a déclaré Patrick Pinhero. "En cas de succès, ce système nous mettra largement devant les technologies solaires actuellement disponibles".

Dans le cadre d'un éventuel déploiement, l'équipe a obtenu des financements sécurisés du ministère américain de l'énergie (DOE) et d'investisseurs privés. La deuxième phase du plan comporte la mise au point d'un dispositif de récupération d'énergie à destination des infrastructures industrielles existantes,  comme les centrales productrices de chaleur et les parcs solaires.

D'ici cinq ans, l'équipe de recherche pense qu'ils auront créé un produit qui complète les panneaux solaires photovoltaïques classiques. Parce qu'il s'agit d'un film souple, Patrick Pinhero estime que son dispositif pourrait être incorporé dans les structures de toit, ou être conçu sur mesure pour alimenter (NDLR : électriquement !) les véhicules.

Source : http://www.enerzine.com/1/12033+une-feuille-absorbant-95-pct-de-l-energie-lumineuse+.html

Continental veut faire de la gomme à partir de pissenlits pour ses pneus

Si certains les mangent par la racine, comme les lapins (ou en salade, comme dans les Alpes), et que les enfants les sèment à tout vent, les chercheurs essaient de voir comment les utiliser comme alternative au pétrole. Ce n'est pas une blague, même si j'ai eu du mal à le croire au début. Une étude menée par une équipe de l’Université de Münster en Allemagne, sur le latex contenu dans les pissenlits, a permis de faire une découverte étonnante. Cette plante produit un élastique de gomme, d’une qualité comparable à celle du latex secrété par l’hévéa. Autrement dit : on pourrait s'en servir à l'avenir pour obtenir du caoutchouc. Les résultats n’ont pas échappé au fabricant de pneus Continental, qui essaie actuellement de développer l’idée, en collaboration avec un consortium composé d’instituts de recherche et de partenaires industriels. Le projet a d’ailleurs été récompensé dans le cadre du concours fédéral allemand « Land der Ideen » (Le pays des idées), où le jury a souligné son fort potentiel pour l’avenir.

Pour l’industrie, le pissenlit permet de résoudre un problème de taille en se posant comme une alternative au latex produit par l’arbre à caoutchouc. La culture de l'hévéa, qui se fait en Asie du Sud-est, ne permet pas de répondre à une demande mondiale qui excède l’offre. Par ailleurs, un nombre croissant de cultures sont aujourd’hui menacées par la propagation d’une infection fongique. Des difficultés qui épargnent le caoutchouc synthétique. Les biochimistes sont parvenus à identifier l’enzyme responsable de la polymérisation rapide du caoutchouc de pissenlit. En désactivant cette enzyme, ils ont obtenu des plantes génétiquement modifiées à partir desquelles le caoutchouc peut s’écouler librement et être récolté. Ce qui est un énorme pas en avant. Le caoutchouc constitue en effet l’élément principal d’un pneu (41 % dans le cas du ContiPremiumContact 2). Les scientifiques estiment que le pissenlit pourrait à terme répondre à un dixième de la demande en caoutchouc en Allemagne.

Source : http://voituredufutur.blogspot.com/2011/04/continental-veut-faire-de-la-gomme.html

Une nanotechnologie prolonge l’autonomie des batteries pour smartphones, satellites et superordinateurs

Des chercheurs de l’Illinois utilisent des nanotubes de carbone pour une mémoire qui sollicite moins la batterie.

À l’instar des voitures électriques, le maillon faible de la technologie des appareils électroniques en rapide progression reste la batterie. Alors que la capacité de la mémoire ne cesse de croître et que les processeurs n’ont jamais été aussi rapides, la batterie reste un composant volumineux. Les téléphones mobiles sont plus fins et plus légers que jamais… sauf en ce qui concerne la batterie.

Des ingénieurs de l’université de l’Illinois ont peut-être trouvé une solution. Les chercheurs disent avoir développé une sorte de mémoire numérique à très faible consommation qui est plus rapide et utilise 100 fois moins d’énergie que les mémoires conventionnelles sur le marché.

Simplement, au lieu de développer une meilleure batterie, ils ont mis au point des composants qui utilisent moins d’énergie et donnent aux appareils électroniques portatifs une autonomie bien plus longue entre les charges.

La mémoire Flash utilisée dans les appareils mobiles d’aujourd’hui stocke les bits de données sous forme de charges électriques, un processus long qui nécessite des tensions de programmation élevées. Une alternative réside dans les matériaux à changement de phase (MCP), qui sont plus rapides mais consomment plus, dans lesquels un bit de données est stocké dans la résistance du matériau, qui est commutable.

Dirigée par le professeur Eric Pop, l’équipe a réussi à obtenir une alimentation par bit jusqu’à 100 fois inférieure aux mémoires MCP existantes.

La solution? La taille. Au lieu d’utiliser des fils métalliques en guise de contacts, le groupe a choisi des nanotubes de carbone, qui sont environ 10.000 fois plus fins qu’un cheveu humain.

L’efficacité énergétique n’est pas le seul avantage. Les nanotubes sont relativement stables et ne se détériorent pas comme les fils métalliques. Qui plus est, un aimant ne peut pas effacer accidentellement le contenu stocké.

Pour un smartphone, cela signifie que l’utilisateur peut récupérer et stocker des données tout en utilisant une application, en téléchargeant de la musique ou en visionnant des vidéos en continu, la batterie étant moins sollicitée.
Autrement dit, votre prochain iPhone pourrait avoir une autonomie plus longue avec une batterie plus petite.

Cette technologie ne se destine pas seulement aux produits de grande consommation: des applications militaires et scientifiques devraient également en bénéficier, notamment pour les satellites et autres équipements de télécommunications dans des lieux reculés, ou pour une utilisation dans les superordinateurs et autres centres de traitement de données.

Les chercheurs publieront leurs résultats dans un prochain numéro du magazine Science.

Une feuille artificielle qui peut chauffer une maison

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une feuille artificielle qui produit de l’énergie dix fois plus vite que la photosynthèse naturelle, et qui pourrait créer assez d’énergie pour chauffer une maison pendant un jour.

Un scientifique nommé John Turneravait déjà créé la première feuille artificielle il y a plus d’une décennie, mais celle des chercheurs du MIT est plus petite, plus puissante et moins chère que celle de Turner.
Le professeur Daniel Norcera a récemment présenté son modèle lors du meeting annuel de l’American Chemical Society en Californie. Il s’agit d’un appareil solaire sophistiqué de la taille d’une carte à jouer que l’on laisse flotter dans un récipient d’eau. Un peu à la manière de la photosynthèse réalisée par une feuille naturelle, la feuille utilise la lumière du soleil pour séparer les deux composants essentiels de l’eau, l’oxygène et l’hydrogène, qui sont ensuite utilisés pour produire de l’électricité.

La conception de ce nouveau prototype, qui contient également de la silicone du silicium et des circuits électroniques, a été possible grâce à la découverte de nouveaux catalyseurs puissants et bon marché en nickel et en cobalt. La feuille a fonctionné pendant au moins 45 heures d’affilée sans s’arrêter au cours des tests préliminaires. Norcera estime qu’avec quatre litres d’eau, une feuille pourrait produire assez d’électricité pour une maison dans un pays en développement pendant un jour. Il n’en fallait pas plus pour que certains tabloïds britanniques s’extasient: «Des scientifiques prétendent avoir trouvé le “Saint Graal” de la science avec une feuille artificielle qui pourrait transformer chaque maison britannique en sa propre centrale», écrit le Daily Mail.

L'invention peut sembler trop belle pour être vraie, mais elle est bien réelle et est déjà en passe d’être commercialisée. Wired.co.uk rapporte que le géant indien Tata Group a déjà passé un accord avec le chercheur du MIT pour construire une centrale électrique de la taille d’un réfrigérateur au cours des prochains 18 mois. Pour le moment, Nocera vise principalement les pays en développement:

«Notre but est de faire de chaque maison sa propre centrale électrique. On peut imaginer des villages en Inde et en Afrique dans un futur proche achetant des systèmes de production d’électricité basiques et abordables à partir de cette technologie.»

Photo: Jatropha hybrid - Leaf detail (129 DAS)/tonrulkens via Flickr CC License by

Une lance électrique pour éteindre les incendies !

Une équipe de chercheurs de l'Université d'Harvard travaille actuellement sur le moyen d'étouffer les flammes non pas avec de l'eau ou encore moins de la mousse, mais avec un jet de courant électrique !

Cette découverte inattendue qui permettrait d'éteindre le feu avec de l'électricité a été discutée à l'occasion de la 241e conférence nationale de l'American Chemical Society (ACS), il y a quelques jours.

Le professeur Ludovico Cademartiri et ses collègues de l'Université d'Harvard, se sont basés sur 200 ans d'observation sur les charges électriques capables de plier, tordre, tourner et même d'éteindre des flammes. En s'appuyant sur ces données, les chercheurs ont mis au point un blaster électrique qui pourrait remplacer la lance à incendie traditionnelle, un moyen plus efficace pour éteindre le feu.

Cette annonce technologique constitue une petite révolution dans la lutte contre le feu et promet de rendre la vie des pompiers moins difficile.

"Contrôler les incendies reste un défi extrêmement difficile à relever", a déclaré le Pr. Cademartiri. "Notre recherche a montré qu'en appliquant des champs électriques importants, nous pouvons éliminer les flammes très rapidement."

Lors des expériences, les scientifiques ont connecté un amplificateur à une sonde électrique (sorte de baguette) avant d'utiliser le dispositif pour projeter un arc électrique vers une flamme haute de plus de 50 centimètres. Presque instantanément, et à la grande satisfaction des chercheurs, la flamme a été entièrement soufflée.

Le dispositif était composé d'un amplificateur de 600 watts, soit environ la même puissance qu'un système autoradio haut de gamme. Toutefois, le Pr. Cademartiri estime qu'une source d'alimentation avec seulement un dixième de cette puissance pourrait avoir une effet similaire sur la flamme. Cela pourrait être une aubaine pour les pompiers, car cela permettrait de fabriquer un dispositif compact, pouvant être porté à la main ou placé dans un sac à dos.

Mais comment ça marche ?

"Le phénomène demeure assez complexe car plusieurs effets se produisent simultanément", reconnaît le Pr. Cademartiri. Parmi ces effets, il apparaît que les particules de carbone, ou de suie, générées dans la flamme sont des éléments clés de la réponse aux champs électriques. Les particules de suie peuvent facilement se charger. "Les particules chargées de répondre au champ électrique affectent ensuite la stabilité des flammes", a t-il précisé.

Le système se montrerait particulièrement prometteur pour combattre les incendies dans des endroits fermés, tels que les camions blindés, les avions et les sous-marins. Les énormes feux de forêt qui s'étendent sur des superficies beaucoup plus grandes, ne seraient donc pas adaptés pour cette technique.

http://www.enerzine.com/603/11706+une-lance-electrique-pour-eteindre-les-incendies+.html

De la rétine au cerveau : que retenir d'une pub, d'un film, d'un texte ?...

Laurent Sparrow, chercheur cognitif et affectif à Lille III. PHOTO CHRISTOPHE LEFEBVRE.

Des chercheurs de l'université Lille III s'activent à analyser le déplacement des yeux pour mieux prédire les informations que nous garderons en mémoire. Jusqu'à orienter nos actes d'achats avec des publicités plus efficaces ? Le neuromarketing envahit notre vie quotidienne. Les enfants et les personnes handicapées ont aussi grand besoin des psychologues cognitifs. 

Que se passe-t-il quand on lit ou qu'on regarde une image ? Que retient-on vraiment ? L'unité de recherche en sciences cognitives et affectives (URECA) est un laboratoire de l'université Lille III à Villeneuve-d'Ascq et ses chercheurs s'annoncent en pointe, en France, dans le traitement des mouvements oculaires. Une plate-forme M-Space se permet même de mesurer le comportement humain dans la perception, l'action, la cognition et l'émotion. Passionnant...

Points de vue

« On n'est pas capables d'imposer la retenue d'un message publicitaire, rassure Laurent Sparrow, enseignant-chercheur à l'URECA. Personne ne peut garantir l'efficacité d'une pub, mais on peut dire qu'une pub sera meilleure qu'une autre. »

Une partie du déplacement des yeux dépend des intentions et de la personnalité. Une fille ne semble pas voir les mêmes choses qu'un garçon, les enfants que les adultes, les jeunes que les vieux.

Contacté par une agence de publicité de la région nantaise, Laurent Sparrow fut chargé de mesurer l'impact sur l'attention de quatre films vantant les mérites d'un menu fast-food. L'un valait mieux que les trois autres, rien qu'à l'analyse scientifique des mouvements oculaires traités par le LIFL, laboratoire d'informatique partenaire de Lille I.

Une information doit être vue par l'attention pour être retenue, et on peut prédire désormais les zones d'attention, sensiblement les mêmes pour chacun d'entre nous.

L'URECA travaille sur des appareils d'analyses de mouvements oculaires. Les débouchés sont considérables. Pour les éducateurs (les enfants apprennent mieux s'ils voient mieux), les formateurs (e-learning), les personnels soignants (personnes handicapées), les publicitaires ou communicants. Une image de voitures sur un parking : quand le regard se pose sur l'une d'entre elles, une information apparaît pour vanter le modèle. Idem pour un plat de fruits avec un message automatique dès que l'on regarde la fraise. Ou la pomme.

http://www.lavoixeco.com/actualite/Secteurs_activites/Commerces_et_Distribution/2011/03/11/article_de-la-retine-au-cerveau-que-retenir-d-un.shtml?xtor=RSS-1

Ecran LCD tactile solaire et transparent

Samsung Electronic a dévoilé sa dernière technologie LCD translucide via un écran plat des plus étonnants puisqu'il est capable de fonctionner normalement sans être relié au réseau électrique.

Le prototype de télévision / moniteur d'un format de 46 pouces (diagonale 116 centimètres) a été présenté la semaine dernière au CeBit 2011 en Allemagne.

Il est doté de panneaux solaires (NDLR : intégrés à la dalle directement ?) qui produisent de l'énergie à partir de la seule lumière ambiante de la pièce. Comme il a besoin pour fonctionner de très peu d'énergie, il n'a donc pas besoin de sources d'alimentation externes supplémentaires.

Une autre percée majeure derrière ce concept reste que la dalle numérique est non seulement capable d'afficher des images très fines, mais une fois en marche, même les objets, les personnes et les décors situés derrière l'écran demeurent visibles. Cela sous entend que ce type d'application pourra toucher dans le futur aussi bien les pare-brises que les vitrines des magasins et pourquoi pas notre bon vieux réfrigérateur.

Le prototype présenté au CeBit supportait pleinement la résolution vidéo HD, à 1920x1080 pixels. La dalle LCD était également capable d'agir comme un écran tactile, à 10 points (doigts).

Samsung chercherait aussi à développer des dalles plus grandes que celles existantes déjà actuellement (65 pouces ou 165 cm).

http://www.enerzine.com/603/11563+samsung---un-ecran-lcd-tactile-solaire-et-transparent+.html

Des plastiques supraconducteurs !

L’électronique plastique fait l’objet de recherches depuis des décennies. Un groupe de chercheurs australiens a fait mieux que d’obtenir un nouveau polymère conducteur : ils sont capables d’en faire un supraconducteur.

Voilà longtemps que l’on sait faire des plastiques conducteurs et même semi-conducteurs. Le prix Nobel de chimie de l'année 2000 a même été décerné à trois chercheurs pour leurs travaux dans ce domaine. Toutefois, il reste encore du chemin à faire pour développer l’électronique plastique. Une pierre à cet édifice en construction vient d’être apportée par un groupe de chercheurs australiens de l’University of New South Wales (UNSW) et de l’University of Queensland. Ils ont utilisé la technique de l’implantation ionique avec des faisceaux d’ions d’étain pour changer à volonté sur dix ordres de grandeur la conductibilité d’un polymère isolant, le polyétheréthercétone.

Le PEEK (PolyEtherEtherKetone) est un polymère thermoplastique semi-cristallin thermostable utilisé par exemple pour renforcer des structures en fibres de carbone ou comme revêtement de pièces mécaniques non lubrifiées, ainsi que pour des prothèses chirurgicales (notamment pour les cervicales).

Les chercheurs ont commencé par déposer sur du PEEK un film de métalcontenant de l’étain et l’ont bombardé avec des ions du même élément pour incorporer l’étain dans le polymère. Cette technique d’implantation est connue depuis longtemps en microélectronique où l’on s’en sert pour changer les propriétés des semi-conducteurs. Dans les années 1980, on l'avait même essayée sur des films de plastique mais les résultats n’ont pas été vraiment spectaculaires.

Une belle avancée pour l'Année internationale de la chimie

L’équipe australienne est parvenue à de bien meilleurs résultats et elle peut désormais obtenir un film de PEEK avec une conductivité que l’on peut choisir à volonté entre celle d’un isolant et celle d’un métal. Dans ce dernier cas, les physiciens du solide affirment même qu’ils peuvent obtenir une phase supraconductrice avec ce nouveau matériau quand il est suffisamment refroidi. C’est une performance intéressante pour cette année 2011 qui a été déclarée Année internationale de la chimie (AIC).

Ces nouveaux matériaux peuvent être facilement produits avec les équipements couramment utilisés dans l'industrie de la microélectronique et sont beaucoup plus tolérants à l'exposition à l'oxygène que les polymères semi-conducteurs habituels.

Un biocarburant superpropre qui nettoie l'air... et l'eau ?

La fabrication d’un biocarburant écologique, associée à l’assainissement de l’eau usagée, tout cela en un rien de temps et pour pas cher ? C’est le défi réalisé par un laboratoire américain, dont les chercheurs pensent avoir trouvé la solution verte idéale.

La nature est pleine de ressources qu’il faut savoir exploiter intelligemment... Selon un communiqué de l’Université de Rochester, des chercheurs duRochester Institute of Technology suivent cette piste et tentent de produire un carburant vert, tout en purifiant simultanément de l’eau usée.

Nous le savons tous : pour sauver la planète, il faut réduire nos émissionsde gaz à effet de serre. Comme il paraît difficile de convaincre les Terriens de ne plus prendre leur voiture, certains voient dans le biodiesel une solution, sinon idéale, au moins acceptable. En effet, le biocarburant est produit à partir de végétaux (une énergie non fossile et donc renouvelable) qui possèdent la particularité d’absorber du CO2 au cours de leur croissance. Lors de la combustion du biocarburant, la quantité de CO2rejetée serait équivalente à celle préalablement absorbée, menant théoriquement à un équilibre parfait.

Des biocarburants pas si écologiques ?

Mais si ce raccourci énergétique et environnemental est plutôt positif, d’autres problèmes viennent s’ajouter au bilan, qui pourrait ressembler à un désastre. La culture de ces plantes nécessite de grands territoires, qui peuvent provenir soit de forêts détruites pour l’occasion, soit de terres auparavant cultivées pour l’alimentation humaine. Aucune des deux solutions n'est la bonne puisque dans un cas on s'attaque aux poumons de la Terre, et dans l’autre l’on accentue la famine. De plus, les plantes comme le colza ont besoin d’eau, d’engrais, de pesticides… un cocktail loin d’enchanter les écologistes.

Comme le souligne l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) dans un rapport daté de 2009, le mieux serait donc d'oublier les biocarburants dits de première génération (qui proviennent des plantes spécialement cultivées à cet usage en sol), mais de se focaliser sur les biodiesels de deuxième génération, produits à partir de déchets agricoles ou de microorganismes, et qui ne nécessitent donc pas d’espace de terre cultivable.

Les algues peuvent être facilement cultivées en laboratoire. © A. Sue Weisler, RIT

L’algue aux multiples avantages

C’est ce qu’ont fait les chercheurs du Rochester Institute of Technology en se tournant vers une algue, qui appartient au genre Scenedesmus et présente un grand nombre d’avantages : elle est peu chère, se multiplie rapidement et ne nécessite pas de sol. En tant qu’organisme unicellulaire photosynthétique, elle ne demande qu’un peu de lumière solaire et de CO2pour réaliser la réaction de photosynthèse au sein de ses usines subcellulaires (les chloroplastes). Le glucose qui en découle lui fournit sa nourriture, et elle rejette pour seul déchet de l’oxygène dans l’air. Grâce au savoir-faire des chimistes, les scientifiques ont montré que des moléculesd’intérêt (les lipides) peuvent être extraites de l’algue pour produire du biodiesel couleur or.

En plus de la lumière solaire et du CO2 qui sont inépuisables, elle a également besoin d’eau… et là non plus, l’algue n’est vraiment pas difficile, car de l’eau usée en provenance d’un centre de traitement lui suffit amplement. Et ce n’est pas tout : les Scenedesmus sont capables de dépolluer l'eau. L'idée d'utiliser des algues pour recycler des eaux usées tout en produisant n'est pas nouvelle. Au Danemark, on envisage la culture de la laitue de mer (l'ulve, Ulva lactuca) grâce aux déchets agricoles. LesScenedesmus, elles, outre qu'elles prennent moins de place, semblent d'efficaces dépollueuses. Elles vont jusqu’à nettoyer l'eau de 99 % de sonammoniaque et de son phosphate, et de 88 % de son nitrate. De plus, ces algues réduisent très fortement la concentration en bactéries potentiellementpathogènes.

Cette solution miracle à base d'algues superpropre est-elle vraiment réaliste ? Les chercheurs n’en doutent apparemment pas. Ils ont maintenant l’intention de construire des conteneurs de plus en plus grands, dont une serre mobile capable de contenir 3.000 litres de culture d’algue. Selon eux, et grâce à l’industrie Northern Biodiesel qui s’occupera de convertir les lipides en biocarburant, « ce biodiesel pourrait compenser 50 % de notre utilisation de carburant pour les équipements qui consomment du diesel ».

Les écrans du futur seront probablement à boîtes quantiques

Vous en avez rêvé, les chercheurs de Samsung l’ont fait. Il est désormais possible de réaliser des écrans d’affichage de taille moyenne avec des boîtes quantiques. L'avantage ? Une plus grande résolution et une moindre gourmandise en énergie.

Voilà plus de dix ans que les ingénieurs et physiciens du solide cherchaient à dépasser les performances d'affichages des écrans à cristaux liquides en utilisant des boîtes quantiques. Jusque-là, cette piste n'avait conduit qu'à des écrans de petites tailles, car la qualité de l’image se dégradait rapidement avec une augmentation de la surface.

Un problème contrariant car avec leur taille nanométrique et leur faculté d’émettre de la lumière dans une bande de longueur d’onde très étroite, ces boîtes quantiques laissaient espérer une nouvelle génération d’écrans pour une large gamme d’appareils, du téléphone portable à la caméra vidéo. De plus, leur grande tenue dans le temps et la facilité de fabrication de nanocristaux de ce genre produisant une lumière d’une couleur donnée, constituaient des atouts non négligeables pour la production industrielle.

Les chercheurs du Samsung Advanced Institute of Technology de Yongin, en Corée du Sud, viennent cependant de trouver le moyen de résoudre le problème de l’obtention d’un écran à boîte quantique de grande taille. Un article publié dans Nature Photonics montre la réalisation d'un écran d’affichage couleur de bonne qualité, dont la taille est d’environ 10 centimètres et contenant pas moins de 3.000 milliards de boîtes quantiques au centimètre carré !

Un tampon en silicium

Bien que plus difficile à mettre en œuvre qu’il n’y paraît, l’idée derrière cette performance est simple. Il s’agit d’utiliser une sorte de tampon en silicium pour imprimer des bandes de boîtes quantiques en séléniure de cadmium sur un support en verre. La technique employée jusqu’à présent consistait à vaporiser un mélange de boîtes quantiques avec un solvant organique, un peu à la façon d’une imprimante à jet d’encre. Or, la présence du solvant était justement ce qui contaminait les boîtes en réduisant l’éclat des couleurs et en augmentant la quantité d’énergie nécessaire au fonctionnement de l’écran à boîtes quantiques.

Il a tout de même fallu trois ans aux chercheurs pour optimiser tous les détails de l’opération de fabrication, comme le temps d’application et la pression du tampon en silicium. Trois ans, c’est aussi probablement ce qui nous sépare des premiers écrans à boîtes quantiques pour des téléphones portables. Pour les écrans de télévisions, il faudra attendre un peu plus longtemps. Un autre avantage de cette technologie est qu’elle peut être utilisée pour fabriquer des écrans souples que l’on peut rouler à la façon de ceux montrés dans le film Planète rouge, avec Val Kilmer et Carrie-AnneMoss.

La technologie des cellules solaires en 3D

La technologie des cellules solaires 3D n'en est encore qu'a ses premiers balbutiements et son développement commercial devrait prendre encore quelques années.

Brevetée par la compagnie Solar3D, la technologie promet de rendre les cellules photovoltaïques beaucoup plus efficaces et rentables que les méthodes traditionnelles utilisées jusqu'à maintenant. D'ailleurs, la société prévoit de créer un prototype pour une démonstration grand public d'ici la fin de 2011.

Inspirées par les techniques de gestion de lumière dans les dispositifs à fibres optiques, les nouvelles cellules solaires en 3D sont conçues pour absorber la quasi-totalité du rayonnement solaire "tombant" sur les structures micro-photovoltaïques.

Concrètement, les photons rebondissent autour de ces structures à moins d'être entièrement convertis en électrons. Cette nouvelle génération de cellules solaires devrait être largement plus efficace, abaissant d'autant le coût-par-watt et faire du solaire, une source d'énergie enfin abordable pour notre planète. Ainsi, selon Solar3D, sa technologie devrait faire augmenter l'efficacité des cellules solaires de 50 à 100 %.

Les cellules solaires absorbent la lumière en provenance de nombreux endroits différents, de sorte qu'il n'est pas nécessaire qu'elles reçoivent directement la lumière. En outre, une fois que la cellule a absorbé le rayonnement, ce dernier est emprisonné à l'intérieur de la structure afin que les photons piégés soient utilisés pour produire de l'électricité. En plus d'abaisser le coût de l'installation, la taille et le poids des modules solaires seraient également réduits.

Les hologrammes aussi passent au tactile

Pour les chercheurs de l’université de Tokyo, le contrôle d’un ordinateur ou tout autre dispositif informatique par une souris et un clavier ne semblait plus suffire.
C’est sans doute la raison qui les a poussé à concentrer leurs recherches sur un principe cantonné depuis des décennies dans nombre de films de science fiction : les Hologrammes.

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Et la révélation de Hiroyuki Shinoda, chef du projet à l’université de Tokyo devrait en surprendre plus d’un :
‘”Jusqu’à maintenant, les hologrammes ne concernaient que la vue, et si vous tentiez de les toucher, votre main passait au travers. Maintenant, nous avons une technologie qui permet d’ajouter la sensation du toucher aux hologrammes.”

La technologie citée se base sur un logiciel utilisant des vagues ultrasoniques pour créer une pression sur la main de l’utilisateur et recréer la sensation de préhension en accord avec l’hologramme projeté.
Une technologie présentée cette année au SIGGRAPH, qui a depuis fait l’objet de nombreux tests avec des éléments de tailles réduites.

Petite précision qui pourra faire sourire : les chercheurs utilisent pour le moment 2 Wiimotes pour localiser et suivre les déplacements de la main de l’utilisateur.
Cette nouvelle forme d’hologrammes devrait , selon Hiroyuki Shinoda, prendre une place importante dans notre futur proche :
” par exemple, il a été démontré que dans les hôpitaux, il y a des risques de contamination entre les personnes du fait de contacts physiques. Si vous pouvez changer ces manipulations par des manipulations virtuelles, alors il n’y a plus rien à craindre concernant les contaminations. Voilà l’une des applications simples à envisager.”

On peut également envisager cette application pour la réalisation de livres numériques, ou d’interfaces de saisie personnalisées au maximum… Et vous, qu’envisageriez-vous en premier lieu avec cette technologie ?

CAPTAUCOM : DES CAPTEURS AUTONOMES ET COMMUNICANTS

Après 5 ans de travaux de R&D, le programme Captaucom a permis l’élaboration de 3 prototypes répondant aux attentes des trois entreprises impliquées dans le projet.

Lancé en 2005, le projet Captaucom visait le développement de capteurs autonomes et communicants. À l’issue de ce projet, en décembre 2010, 3 prototypes ont été élaborés en réponse aux attentes précises des 3 industriels du programme : le groupe Seb, Somfy et NTN-SNR. Labellisé par le pôle Arve Industries (1), Captaucom a réuni, aux côtés des industriels, 2 organismes de recherche (CEA et CSEM), 2 centres de compétence (Mind et Cetim) et 1 réseau technologique (Thésame).

Trois prototypes pour trois cahiers des charges 

Pour le groupe Seb, un prototype d’appareil de petit électroménager autonome (dispositifs de mesures et de commande) a été développé. Pour NTN-SNR Roulements, c’est un prototype de système de surveillance autonome et communiquant de roulement qui a été élaboré. Enfin, pour Somfy, le programme a débouché sur un dispositif autonome de sécurité et de surveillance des ouvrants (capteurs et commandes de fermeture et de protection solaire du bâtiment).

Les allemands travaillent sur une voiture électrique à 5000 euros

 

Selon les chercheurs allemands, pour atteindre un tel tarif, les industriels devront adopter les méthodes de la fabrication modulaire. Une solution optimale pour produire en grande série des voitures électriques à un prix abordable.

La fabrication des voitures électriques fait l’objet de recherches intensives en Allemagne. Le Plan national de développement  lancé en 2009 par le gouvernement fédéral, qui a fait du développement des véhicules électriques une priorité, vise un parc d’un million de voitures électriques en 2020 (sur 41 millions de véhicules circulant en Allemagne). Pour atteindre cet objectif, les spécialistes de Wittenstein, une société spécialisée dans la fabrication des systèmes d’entraînement pour l’automobile, préconisent l’utilisation de nouvelles méthodes d’ingénierie. 

« La plupart des voitures électriques ne sont rien de plus que des voitures existantes sur lesquelles le moteur à combustion a été remplacé par un moteur électrique », explique Bernd Schimpf, directeur du développement de Wittenstein. « Elles sont fabriquées individuellement ou en petite série, avec des composants chers,  ce qui explique leur prix prohibitif. »

Les chercheurs de l’Institut RWTH d’Aix-la-Chapelle ont lancé en 2009 un projet de recherche dont l’objectif est de mettre au point de nouvelles méthodes pour la fabrication des voitures électriques. Baptisé «street-scooter", ce projet (www.rwth-aachen.de) vise la prise en compte de technologies de production dès la phase de développement du véhicule. Un programme qui s’appuie sur trois points clés. Premièrement, la réalisation d'une structure de coûts pour atteindre un prix de vente de 5000 euros (sans la TVA) et de location de batterie. D'autre part, il faut assurer la mise en place d'un réseau de fournisseurs. 

Enfin, il faut créer une structure de production efficace et cartographier les processus correspondants. La recette préconisée par les chercheurs allemands est de diviser le véhicule en plusieurs modules, à savoir, la face avant, l’espace du conducteur, l'habitacle arrière et le module arrière (le coffre). Le processus d’assemblage classique sera remplacé par la fusion de ces modules entièrement pré-équipés et pré-testés et qui peuvent provenir de différents fournisseurs. Ce qui facilite la fabrication des modèles différents. Selon Wittenstein, il faudra assurer des kits différents pour les moteurs, les transmissions et les variateurs électroniques avec différents niveaux de performances.

« Cela semble simple, mais cette démarche exige un effort important de développement et une coordination sans faille pour trouver le bon partenaire technologique », explique Heiko Haag, spécialiste chez Wittenstein. 

De nouvelles solutions verront le jour. Les moteurs électriques peuvent par exemple, être installés directement dans les moyeux de roues. Résultat : tous les composants habituels de la chaîne cinématique -arbres de transmission, les différentiels et les transmissions- ne sont plus nécessaires. Wittenstein a développé également un système électronique intelligent de surveillance qui contrôle différents paramètres : la haute tension, la tension auxiliaire et le moteur. Selon les spécialistes allemands le premier prototype sera disponible en 2011, la production en petite série démarrera en 2012 et celle en grande série, en 2014.

L’existentialisme est un automobilisme

Y a-t-il un pilote dans la voiture ? Aujourd’hui oui, mais demain?

La Commission Européenne finance un projet d’infrastructure pour des voitures capables de se conduire toutes seules: baptisé SARTRE (pour Safe Road Trains for the Environment), le système permettra à des voitures de voyager de manière autonome en convoi. Et les tests commencent maintenant.

Sartre est conçu pour être utilisé sur des longs trajets comme ceux parcourus sur autoroute. Les voitures communiqueront entre elles grâce à des systèmes radio et des capteurs. Une voiture de tête emmènera tout un convoi de manière automatique.

A l’approche de sa destination, un conducteur aura la possibilité de décrocher et se détacher du train. Le convoi sera alors capable de se recomposer dynamiquement. Cela vous permettra enfin de lire, manger, dormir ou regarder un film sur autoroute sans avoir à lever de temps en temps les yeux sur la route.

La première année du projet SARTRE a consisté à concevoir le système et à éliminer les bugs. Les deux années à venir sont dévolues aux tests. Ils commencent dès ce mois-ci avec deux voitures et prévoient de passer à cinq l’an prochaine. L’expérience se poursuivra jusqu’en 2012. On saura sans doute alors si le système est suffisamment au point pour être déployé auprès du public.

Les robots génétiques inventeront leurs propres formes

Dites-lui « construis-moi un robot capable de monter un escalier » et, en utilisant seulement quelques composants simples et déjà existants, l’ordinateur, avec son algorithme « génétique », trouvera comment les assembler, à la manière d’un jeu de Lego. Il suffirait de disposer d’un système automatique d’assemblage – ce qui est déjà possible – pour créer une population de robots adaptatifs…

Au salon Euromold qui vient de se tenir à Francfort, Andreas Fischer et son équipe ont montré de curieux assemblages de tubes de quelques dizaines de centimètres de longueur, maintenus et articulés ensemble par des rotules. De multiples configurations sont possibles et l’ensemble peut devenir mobile à l’aide d’un soufflet dont certains tubes sont équipés. Il ne s’agit pas d’un nouveau jeu mais d’une présentation de recherches effectuées à l’institut d’ingénierie et d’automatisme (IPA) de l’Institut Fraunhofer. Ces robots, en effet, n’ont pas été conçus par un cerveauhumain mais par un logiciel. Le résultat est un fichier au format classique de la CAO et cet outil informatique peut donc être interfacé avec un système de production automatisé.

L’équipe d’Andreas Fisher baptise ces créations les « robots génétiques ». Pourquoi génétiques ? Parce que leur mise au point est due à un « algorithme génétique ». Le logiciel génère aléatoirement de multiples possibilités d’assemblage, modélise le résultat obtenu, le confronte à un objectif et sélectionne les meilleures formules. En somme, un principe demutation-sélection.

C’est bien cela dont il s’agit. L’équipe allemande, qui parle de « bionique », s’appuie sur un logiciel mis au point par Hod Lipson et Jordan Pollack pour leur « projet Golem ». Hod Lipson travaille depuis longtemps sur les robots capables de se répliquer et d’étudier leurs propres caractéristiques physiques (le même a récemment réalisé un logiciel capable de déduire des lois physiques de faits expérimentaux, bref un robot scientifique…). L’autoréplication de machines est un champ d’études communément visité depuis plusieurs années.

Un robot du projet Golem. Sa solution pour avancer sur le sable est originale mais efficace. © The Golem Project

Des robots qui se débrouillent

Comme point de départ, l’algorithme part d’un cahier des charges simple et concis : par exemple « marcher le plus efficacement possible sur une surface plane », explique Andreas Fischer. Mais on peut aussi demander le franchissement d’un escalier, voire de nager dans l’eau. Le logiciel met ensuite en jeu une simulation des phénomènes physiques, prenant en compte la gravité ou les forces de frottement.

Ce principe de l’autoapprentissage à l’aide de simulateurs n’est pas nouveau non plus. L’équipe d’AnimatLab (aujourd’hui intégrée à l’Isir), menée par Agnès Guillot et Jean-Arcady Meyer, a déjà à son actif de nombreuses réalisations de ce genre : des fourmis virtuelles ont appris à marcher (sur six pattes ou moins) et d’autres logiciels à piloter un hélicoptère en vol stationnaire ou à tenir une tige en équilibre sur le bout du doigt (et même deux tiges).

En final, l’algorithme propose plusieurs possibilités entre lesquelles l’utilisateur humain effectuera le choix final. Il ne restera plus qu’à lancer la fabrication. « L’algorithme peut trouver des solutions surprenantes – des "mutations" – que n’auraient pas nécessairement imaginé le concepteur humain » estime Andreas Fisher. C’est ce qu’avait fait la fourmi virtuelle d’AnimatLab en réussissant à se déplacer avec une seule patte…