Le Monde selon la PHYSIQUE ( Physics world com ) nov 2015 -fin
La suite se compose de résumés avec parfois des commentaires plus copieux et d’une traduction complète qui fera hurler de colère certains de mes lecteurs !
Je rappelle que :….. « Suite à des interventions de la modération de l OBS , seules les versions de mes articles parues ailleurs , sous GOOGLE ou GOOGLE+ avec la désignation « SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT olivier hartmanshenn » devront être considérées comme libres de censure et originellement telles que je les ai présentées au WEB :
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1 :RESUME
How to make better dental fillings last longer
Nov 25, 2015
Neutrons and terahertz radiation used to track ions as dental cement hardens
Les plombages dentaires pourraient bientôt durer plus longtemps grâce à une nouvelle étude sur la façon dont le mouvement et le collage d'ions aluminium affecterait la ténacité d'un type courant de ciment dentaire. La recherche a été effectuée par une équipe qui a utilisé la diffusion des neutrons et la spectroscopie terahertz pour observer les ions pendant le processus de durcissement. Les résultats pourraient mener au développement de matériaux dentaires plus efficaces.
Ce sont des ciments de verre ionomère (CPG) qui ont été utilisés par les dentistes depuis 40 ans pour réparer les dents endommagées. Bien que ces matériaux permettent de réaliser un travail adéquat, ils présentent une absence de ténacité (résistance à la fracturation) qui caractérise tout autant la dentine naturelle que les amalgames de mercure d'argent qui ont longtemps constitué lle pilier de la dentisterie. Un remplissage CPG durera environ 10 ans, alors que l'amalgame peut durer toute une vie. Mais le problème avec de l'amalgame mercure-argent, c’ est qu'il y a des préoccupations croissantes au sujet de sa toxicité potentielle ( due au mercure) pour les patients, les dentistes et l'environnement en général.
Cette dernière recherche a été réalisée par Greg Chass de l'Université Queen Mary de Londres, Neville Greaves de l'Université d'Aberystwyth et ses collègues au Royaume-Uni, Hongrie, Danemark et Chine. Les CPG de l'équipe ont été réalisées à partir d'une qualité commerciale de poudre de verre qui a été utilisé par les dentistes depuis les années 1970. La poudre est mélangée avec d u poly (acrylique) acide (AAP) et pendant le durcissement qui se produit rapidement, la ténacité du ciment augmentera en une dizaine d heures …. ETC
MON COMMENTAIRE / j’ai été consulter l’article original : NATURE COMMUNICATIONS |
« Atomic and vibrational origins of mechanical toughness in bioactive cement during setting”
Kun V. Tian, Bin Yang, Yuanzheng Yue, Daniel T. Bowron, Jerry Mayers, Robert S. Donnan, Csaba Dobó-Nagy, John W. Nicholson, De-Cai Fang, A. Lindsay Greer, Gregory A. Chass & G. Neville Greaves
Qui met en oeuvre de gros moyens en experts et mesures car le sujet serait très commercial si on pouvait passer très facilement du labo à la table de dentiste ……Car n’oubliez pas qu’ il s’agit de durcir avec les neutrons d’ ISIS source neutron et qu’ on ne peut donc s’en acheter chez l’épicier du coin !-
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2 / RESUME
Physicists entangle qubits in a semiconductor at room temperature
Nov 24, 2015
In addition to quantum-computing applications, the system could be used as an in vivo biological sensor
Les physiciens enchevêtrent des qbits dans un semi-conducteur à la température ambiante
L'enchevêtrement quantique d'un grand nombre de spins dans un semi-conducteur vient d’être réalisé à la température ambiante pour la première fois par des chercheurs aux Etats-Unis. L'équipe a inséré plus de 10.000 copies d’états intriqués de deux qbits sur une plaquette de carbure de silicium commercial (SiC) ( le carborundum) et dans des conditions ambiantes. SiC est largement utilisé dans l'électronique, et ainsi cette dernière réalisation pourrait être l’ étape importante vers la création de nouveaux dispositifs quantiques sophistiqués qui exploiteraient l’intrication .
L'intrication est un phénomène de mécanique quantique pure qui permet à deux ou plusieurs particules d’avoir une relation beaucoup plus étroite que ce qui est permis par la physique classique… peu importe à quelle distance elles puissent être les unes des autres Les états de particules intriquées sont inextricablement liées de telle sorte que toute modification apportée à une particule influence instantanément l'état de l'autre. Ces articules intriquées sont considérées comme un élément clé des ordinateurs quantiques à venir , mais pour que l'intrication devienne vraiment utilisée dans des applications pratiques, les chercheurs doivent être en mesure d'intriquer des bits quantiques (qbits) à la température ambiante et surtout pouvoir préserver l'état intriqué.
Or , déjà pour produire une intrication entre les particules , c’est « la croix et la bannière » !, Le système doit d'abord être dans un état très ordonné. Ceci est normalement réalisable à des températures cryogéniques de l'ordre de -270 ° C et consiste à appliquer alors de très grands champs magnétiques - conditions qui s’avèrent assez peu pratiques vous en conviendrez !. Et cette intrication devient encore plus difficile quand un grand nombre de qbits sont impliqués, par exemple dans un ensemble à l'état solide. Récemment , Paul Klimov et David Awschalom de l'Université de Chicago, avec des collègues de l'Université de Californie, Santa Barbara et Argonne National Laboratory, ont développé une nouvelle méthode qui répond à ces défis. Ils utilisent une combinaison de lumière laser infrarouge avec des impulsions micro-ondes et radiofréquence pour intriquer près de 10.000 paires de deux qbits de spin d'électrons et neutrons. Ceci est réalisé dans le volume macroscopique de 40 μm3 de la plaquette de SiC commercial.
Physicists create many entangled states of electrons ("e") and nuclei ("n") in the industrially important semiconductor silicon carbide, all at ambient conditions. (Courtesy: Paul Klimov, University of Chicago)
Je ne vous donne pas la suite car c’est une manip à deux étapes ……
MON COMMENTAIRE / Je trouve la manip excellente car - 270° c est dur et tout le monde ne trouve pas de l’hydrogène liquide à sa porte ... et sa manipulation est délicate : j’en ai l’expérience ! Cependant je ne suis peut-être pas aussi persuadé de son utilité pratique ultérieure que les auteurs , lesquels parlent d’applications bio possibles de ce type d’intrication …..
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3 RESUME
New high-capacity battery goes with the flow
Nov 27, 2015 1 comment
Redox-flow batteries could store excess energy in electrical grids
Des piles ou des batteries à courant redox ( redox-flow en anglais) pourraient être très utiles pour le stockage en toute sécurité de l'excès d'énergie éventuel dans les réseaux électriques, mais leur déploiement a été freiné parce qu'ils ont des capacités d'énergie beaucoup plus faibles que les batteries classiques lithium-ion. Récemment , des chercheurs de Singapour ont construit un nouveau type de batterie redox qui offre une capacité d'énergie supérieure sans perdre les avantages de sécurité que ces batteries apportent.
Comme de plus en plus l'électricité est produite à partir de sources renouvelables, les fournisseurs d'électricité auront à charge de trouver des moyens efficaces de stocker l'énergie produite lorsque le soleil brille (ou que le vent souffle) pour une utilisation sur des pics de demande. Stocker l'énergie dans des batteries rechargeables est une option, et diverses technologies sont utilisées aujourd'hui, y compris les batteries au plomb-acide traditionnelles et les batteries lithium-ion de l'état de l'art actuel . Cependant, ces technologies bien établies trainent encore leurs problèmes. Les batteries au plomb-acide ont une capacité limitée de stockage et les batteries lithium-ion sont sujettes à la surchauffe, ce qui rend ces dernières impropres à une utilisation dans des installations à grande échelle.
Une batterie redox-flow emploie des électrolytes liquides qui sont stockés dans deux réservoirs distincts. Au cours des charges ou des décharges, on fait circuler l’un des liquides autour de l'anode de la batterie et l'autre autour de la cathode - lesquelles sont elles -mêmes séparés par une membrane semi-perméable. ( voir la photo). De telles batteries sont moins sujettes à la surchauffe et à une initiation de combustion parce que l'énergie est stockée dans les réservoirs, qui peuvent être isolés à partir du point où la production d'énergie électrochimique a lieu.
"Ca se passe un peu comme avec le moteur à combustion interne, où vous avez un réservoir pour contenir l'essence et où vous allez le pomper pour produire de l'énergie dans le moteur», dit Wang Qing scientifique des matériaux, qui a dirigé cette dernière recherche.
Là encore , je ne rentre pas davantage dans les dét
ails techno et consultez les sur l’original si ma photo ne vous suffit pas !
MON COMMENTAIRE / UNE PARTIE DES GRIEFS DE L AUTEUR EST VRAIE .On distingue deux sortes de batteries au Lithium :
– les batteries « primaires », qui contiennent du Lithium métal et qui ne sont pas rechargeables.
– les batteries « secondaires » ou « Lithium-ion », qui sont rechargeables et qui ne contiennent pas de métal lithium. Ces batteries sont plus puissantes, d’un plus grand voltage, se déchargent lentement et ne contiennent pas de métaux toxiques comme le nickel, le cadmium ou le mercure. Elles remplacent aisément les piles alcalines d’antan et sont utilisées dans tous les gadgets électroniques. Toutefois ces dernières années, plus de 10 millions de batteries au lithium (primaires) ont été rappelées par leurs fabricants du fait de leur risque d’inflammation ou/et d’explosion. C est ce qu’ on incrimine pour le crash de la malaisian MH 370 qui contenait une vraie bombe en soute de 2.463 kg de « batteries au « Lithium Ion » » packagées en 200 colis.
Pour en revenir au modèle proposé ici il nécessite vanadium et membrane semi perméable et il a encore un long chemin à faire !
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4 RESUME
particles
Quantum-dot films convert infrared photons into visible light
Nov 30, 2015
New material could lead to better solar cells and cameras
Une mince couche de matériau qui convertit la lumière infrarouge en lumière visible a été découvert par des chercheurs de l'Institut de Technologie du Massachusetts (MIT). Fait de deux semi-conducteurs non conventionnels, le matériau travaille pour une lumière infrarouge à des intensités modérées, et pourrait être utilisé pour améliorer une certaine gamme de technologies, y compris les cellules solaires, les appareils photo et les lunettes de vision nocturne.
L'équipe, dirigée par Vladimir Bulović, Moungi Bawendi et Marc Baldo du Centre de recherche « Frontier énergie pour Excitonics » au MIT, a réalisé ses films sur le dessus de lames de microscope en verre. Les films ont une structure simple, à deux couches. La couche inférieure se compose de points quantiques colloïdaux. Ce sont des morceaux de taille nanométrique de sulfure de plomb semi-conducteur revêtu d'une couche moléculaire d'acides gras. La couche supérieure est un film cristallin fait d’une molécule organique appelé rubrène.
MON COMMENTAIRE / Transformer la lumière visible en énergie électrique et/ou chaleur est actuellement recherché pour le futur de la civilisation humaine actuelle ….. L’inverse est plus rare et transformer des infra rouges ( de la chaleur) en lumière visible pourrait se révéler utile ….. Quel en est le prix exact ?
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5 : TRADUCTION
(Sur cette photo le rouge localise les gaz chauds et le violet les gaz froids )
Universe's missing mass found in the cosmic web
Dec 2, 2015 7 comments
Long, diaphanous filaments contain vast amounts of ordinary matter
La meilleure estimation de la quantité de masse de matière contenue dans les longs fils ténus de gaz chaud supposé couvrir les grandes distances entre les amas de galaxies vient d’être faite par une équipe d'astrophysiciens en Europe. Les chercheurs ont utilisé le satellite à rayons X XMM-Newton pour caractériser trois «filaments» de plasma partant de l'amas de galaxies Abell 2744. Ces filaments sont soupçonnés constituer une toile cosmique qui imprègnerait l'univers, et l'équipe prédit que ces filaments sont susceptibles de contenir beaucoup plus de matière ordinaire ou «baryonique".
Les observations de la rémanence du Big Bang connues comme fond diffus cosmologique (CMB) suggèrent que les protons, neutrons et d'autres particules ( à trois quarks) de baryons ne représenteraient qu'environ 5% de la densité d'énergie de l'univers - le reste est censé se composer de la matière noire et en plus d’une énergie noire énigmatique. La masse combinée de toutes les étoiles dans un rayon d'environ un milliard d'années-lumière de la Terre équivaudrait seulement à environ 2,5% de la densité d'énergie dans cette région. Des simulations informatiques prédisent que les baryons manquants existeraient au sein de filaments basse densité de plasma sur des millions d'années-lumière de longueur .
En effet, dans ces régions du ciel contenant deux gros amas de galaxies, de plus petits groupes de galaxies peuvent être observées et tracer une sorte de ligne entre les grappes. Ces filaments sont supposés imprégner l'univers, en créant ainsi une "toile cosmique" autour des amas de galaxies , entourés par une faible densité et extrêmement «vide». Les « graines » de cette toile peuvent être entrevues dans les minuscules fluctuations au sein de la CMB; quand l'univers s’est étendu, l’attraction gravitationnelle aurait généré des régions légèrement plus denses en accumulant de la masse, tandis que les régions moins denses auraient perdu de la masse.
Pour mesurer la masse baryonique de plusieurs filaments, Dominique Eckert de l'Université de Genève en Suisse et ses collègues ont regardé vers Abell 2744, qui est un vaste amas de galaxies d'une masse de 1000 milliards de fois celle du Soleil et situé à environ quatre milliards d'années-lumière de la Terre . Comme les autres amas , sa masse est composée de galaxies (environ 2%), le gaz (environ 15%) et de la matière noire (80-85%). C’ est une bonne cible, disent les chercheurs, parce que sa composition suggère qu'il est situé à l'intersection de plusieurs filaments de cette sorte de nappe cosmique.
Bien que le gaz dans les filaments serait plus froid que celui interne à l amas - l un , autour de plusieurs millions de degrés, par opposition à l autre de quelque 100 millions de degrés - il serait encore assez chaud pour émettre des longueurs d'onde vers les rayons X. Eckert et ses collègues se sont donc servi de XMM-Newton vers Abell 2744 pour 30 h en décembre dernier, et ont étudié l'émission de rayons X à partir de l’amas et sur un grand volume d'espace autour de lui .
Les chercheurs ont identifié trois structures d'intérêt, dont chacune se déploie sur plusieurs dizaines de millions d'années-lumière de long. Une confrontation serrée entre la position de ces structures et l'emplacement exact des concentrations de galaxies loin du centre de l'amas ont permis à Eckert et ses collègues de conclure qu'ils avaient bien observé des filaments de cette nappe cosmique.
«Là où nous voyons du gaz chaud, nous voyons des galaxies», dit Eckert. "Et ceci nous dit que ces galaxies sont intégrées dans cette toile cosmique, et que nous voyons du gaz dans les filaments."
L'équipe a travaillé sur la température et la densité du plasma dans chacun des filaments en utilisant les spectres de rayons X et un modèle qui simule l’émission de plasmas très dilués. Ceci a révélé que chaque mètre cube de filament contient typiquement pas plus de quelques dizaines de particules. Si cela peut sembler dérisoire, ça reste environ 200 fois supérieur à la densité moyenne de baryons dans l'univers.
Les chercheurs ont ensuite établi quelle fraction de la masse totale des filaments le gaz représentait . Pour ce faire, ils ont étudié les images (du télescope spatial Hubble et des télescopes au sol) de galaxies situées derrière Abell 2744, et ont travaillé a calculer de combien la lumière de ces galaxies (derrière) serait courbé par l'attraction gravitationnelle de la matière intervenante. Ils ont conclu que chacun des filaments pèsent quelques dizaines de milliers de milliards de masses solaires. En d'autres termes, les chercheurs affirment que le gaz représente environ 10% de chaque filament en masse, le reste étant de la matière noire.
Selon Eckert, ces enquêtes sur les galaxies et les simulations numériques montrent que la plupart des galaxies de l'univers et la matière sombre se trouve dans les filaments de la nappe cosmique. Et ainsi , dit-il, si les filaments contiennent des quantités importantes de gaz chaud, alors ce gaz devrait contenir une proportion importante de tous les baryons - environ la moitié, estime –t il . "Nos résultats renforcent la preuve pour une image de l'univers dans lequel une fraction importante des baryons manquants réside dans les filaments de cette toile cosmique," …CECI EST PUBLIE dans un article publié dans Nature.
A propos de l'auteur /Edwin Cartlidge is a science writer based in Rome
MON COMMENTAIRE / je vous encourage à traduire vous-même les 7 commentaires parfois assez rudes envers ces recherches Rappelez vous que chacun de mes titres vous donne en clic l’accès sur l’original . Personnellement ,je ne mets pas en cause le sujet de recherche , toutefois la corrélation PRECISE entre les signaux X observés par XMM NEWTON et la mesure de température des gaz en filament ou internes aux galaxies ne me semble pas explicitement claire ……le retour à la publication de départ ne l’est guère plus!!!
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