samedi 15 avril 2017


LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD COM/ MARCH 2017  FIN 
VOICI LA  FIN   que je vous traduis soit sous forme de résumés, soit en entier
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Mapping Earth's magnetism

Cartographie du magnétisme terrestre

Le champ magnétique de la croûte terrestre a été révélé comme jamais auparavant dans une nouvelle carte haute résolution. Pour produire le  détail , Nils Olsen de l'Université technique du Danemark (DTU) et ses collègues ont utilisé une nouvelle technique de modélisation pour combiner les données des satellites Swarm de l'Agence spatiale européenne (ESA) et leur prédécesseur, le satellite allemand CHAMP. Présenté lors de la quatrième réunion de l'ESA au Canada, la carte est la parcelle de haute résolution à ce jour du champ magnétique de la croûte. Alors que la majorité du champ magnétique de la Terre est généré par le fer fondu dans le noyau central , une petite partie est créée par des roches magnétisées dans la lithosphère (la croûte et le manteau supérieur). Ce "champ magnétique lithosphérique" est très faible et difficile à détecter. En prenant différentes orbites autour de la Terre, les trois satellites identiques de Swarm utilisent des magnétomètres "nouvelle génération" pour mesurer la direction et l'ampleur du champ. La nouvelle carte montre les caractéristiques du terrain jusqu'à environ 250 km, soulignant ainsi des anomalies telles que l'une présente  en République centrafricaine. La cause exacte de ce champ magnétique localisé fort est inconnue, mais Olsen et son équipe spéculent que c'est le résultat d'un impact de météorite il y a 540 millions d'années.
 MON COMMENTAIRE / Interessant cet impact  d’une grosse météorite de fer venue s’enfoncer jusque dans l’épaisseur de la lithosphère  il y a 540 millions d’années , juste avant l’explosion de la vie au cambrien  ( 530 millions d années_
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Spectroscopie vibronique réalisée jusqu’à  la résolution atomique

Vibronic spectroscopy done at atomic resolution

Illustration de la façon dont fonctionne la nouvelle technique
Résolution atomique: les électrons excitent les modes vibratoires
Une nouvelle technique qui combine la sensibilité chimique de la spectroscopie vibronique optique avec la résolution atomique de la microscopie à effet tunnel (STM) a été développée par Guillaume Schull et ses collègues de l'Université de Strasbourg en France. Les spectroscopies à infrarouge proche, Raman et à basse température impliquent les modes vibratoires des molécules et peuvent donc fournir des informations importantes sur les propriétés chimiques, structurelles et environnementales des molécules organiques. Mais parce que ce sont des techniques optiques, leurs résolutions spatiales sont normalement limitées à environ la longueur d'onde de la lumière utilisée pour sonder les molécules - généralement des centaines de nanomètres. La STM implique  , en revanche de rapprocher une pointe atomiquement proche d'une molécule sur une surface et de mesurer le courant électrique qui s'écoule entre les deux. Bien que STM puisse créer des images sous-nanométriques de molécules montrant jusqu’à des atomes individuels, elle ne fournit pas beaucoup d'informations chimiques sur ses sujets. L’équipe de Schull a mis au point une méthode de spectroscopie vibronique sans éclairer l'échantillon avec la lumière. A la place, les électrons de la pointe STM excitent les modes vibratoires des molécules d'étude, ce qui leur fait émettre de la lumière spécifique  qui peut alors être détectée. L'équipe a utilisé la technique pour étudier des molécules de phtalocyanine individuelles déposées sur une surface et mesuré une émission intense de lumière rouge à 1,9 eV ainsi que plusieurs signaux plus faibles à des énergies inférieures. Dans Physical Review Letters,Schull et ses collègues disent qu'une comparaison avec les données acquises à l'aide de la spectroscopie Raman conventionnelle confirme que le spectre acquis par STM fournit «une empreinte chimique détaillée» des molécules de phtalocyanine.
MON COMMENTAIRE / Il est enthousiaste ayant moi-même pratiqué   la spectro IR  proche et lointain ou la Raman   je peux comprendre  la finesse des résultats
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Electrical "nerve cuff" could help treat chronic disease

Un "brassard nerveux" électrique pourrait aider à traiter une maladie chronique
Image montrant le nanoclip attaché à un nerf
Clippé: le nanoclip attaché à un nerf
Un petit appareil implanté dans le corps et qui délivre des signaux électriques au système nerveux a été créé par Timothy Gardner et ses collègues de l'Université de Boston aux États-Unis. Décrit comme une "manchette nerveuse" ou un "nanoclip", l'appareil est conçu pour stimuler les nerfs dans le cadre du traitement d'une gamme de maladies dont le diabète, le syndrome des ovaires polykystiques, l'asthme et le cancer. L'implant est actuellement testé chez les petits animaux et est donc très petit - mesurant seulement 200 nm pour cibler des nerfs qui sont aussi petits que 50 μm de diamètre. Les appareils sont fabriqués à l'aide d'une technique d'écriture laser, ce qui permet aux nanoclips d'être conçus pour être utilisés dans une  chirurgie de  petit trou de clef. Les dispositifs ont été testés en les implantant sur les nerfs hypoglottes des pinsons zèbres. C'est le nerf qui a  le contrôle  de la langue des oiseaux et joue donc un rôle crucial dans la façon dont ils chantent. Dans le Journal of Neural Engineering, l'équipe de Gardner affirme que les études sur le chant des oiseaux de pinson n'ont révélé aucun changement en raison de la présence des nanoclips. Ceci, disent-ils, suggère que l'implant est sûr  à utiliser.
MON COMMENTAIRE /  Technologie qui sera utile en médecine de stimulation  «  en place »
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Les moteurs moléculaires conduisent le liquide à travers de grands canaux
23 mars 2017 4 commentaires
Des images montrant un flux cohérent et incohérent

Molecular motors drive liquid through large channels

Les fluides conventionnels ne fonctionnent qu'en réponse aux forces extérieures, mais les scientifiques s'intéressent de plus en plus à la «matière active» qui consomme de l'énergie et se déplace elle-même’ à l intérieur des tissus vivants). Auparavant, cela n'a été observé que sur des écailles millimétriques ou centimétriques, mais maintenant, les chercheurs américains ont observé de petits moteurs moléculaires se déplaçant autour de tubes à longue portée.
Des bandes d'oiseaux, des essaims d'abeilles et d'autres mouvements collectifs d'animaux peuvent s'expliquer par des décisions cognitives des organismes impliqués. Un oiseau, par exemple, est assis dans le sillage de l'oiseau placé  en avant pour minimiser la traînée. Cependant, le comportement collectif peut également être trouvé au niveau cellulaire et sous-cellulaire. "Le comportement non équilibré est plus général que ce que les créatures vivantes ou sensibles présentent", explique Seth Fraden de l'Université Brandeis dans le Massachusetts.
Les mécanismes par lesquels ce type d'auto-organisation se produit ne sont pas bien compris. Pour plus de précisions, Fraden, avec ses collègues de Brandeis et l'Institut de technologie de Géorgie, a étudié la protéine kinesine motrice - que Zranomir Dogic de Brandeis décrit comme «celle des moteurs biologiques les plus simples capables de transformer l'énergie chimique en mouvement mécanique». Ils ont dispersé la kinésine Dans l'eau avec des filaments appelés microtubules extraits du tissu cérébral des vaches. Lorsqu'ils sont alimentés en ATP - un combustible chimique utilisé dans le corps humain - la kinésine déplace les microtubules les uns contre les autres, en tirant l'eau par une traînée visqueuse
Les expériences sur les suspensions bactériennes concentrées rapportées en 2004 par le groupe de Raymond Goldstein à l'Université de Cambridge ont révélé un comportement caractéristique des fluides actifs. Ils ont observé que dans un volume non confiné, différentes parties de fluides se déplacent dans des directions différentes, créant des tourbillons turbulents avec une taille caractéristique qui dépend du fluide. Cependant, ils ont montré plus tard que lorsqu'ils étaient confinés, ces fluides peuvent produire des mouvements en vrac auto-organisés sur des échelles macroscopiques.
Ces expériences, ainsi que des simulations théoriques, ont suggéré que la plus petite dimension de confinement soit plus petite que la taille caractéristique du vortex du fluide. Dans le cas des expériences Brandeis, cela signifie environ 100 μm. Pour l'étonnement des chercheurs de Brandeis, cependant, ils ont observé des flux cohérents persistant dans des canaux de différentes formes d'une longueur supérieure à un millimètre et d'un mètre de longueur. "Nous avons constaté que vous pourriez continuer de plus en plus loin ", explique Fraden. "Personne ne sait quelle est la limite supérieure ou s'il y a une limite supérieure. Nous avons été limités par le nombre de vaches qui devaient être abattues [pour fournir suffisamment de matériel d'échantillon]".
MON COMMENTAIRE / Je trouve les résultats interessants ; ils constituent un complément des lois NAVIER STOKES   pour les fluides biologiques      en circulation  vivante
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Les accélérateurs de réchauffeurs de plasma laser délivrent trois faisceaux d'électrons
Simulation d'électrons accélérés dans un cône avant

Les acc

ser-plasma wakefield accelerators deliver three electron beams

Simulation of electrons accelerated in a forward cone
Three for one: electrons are accelerated in a forward coneélérateurs  0 réchauffeurs laser-plasma (LWFA) créent deux faisceaux d'électrons à plus haut flux d'énergie en plus du faisceau d'électrons à plus haute énergie  qu'ils sont conçus pour être délivrés. C'est la conclusion d'expériences et de simulations informatiques réalisées par une équipe internationale de physiciens dirigée par Dino Jaroszynski à l'Université de Strathclyde au Royaume-Uni. Les LWFA travaillent en tirant une impulsion laser intense sur une cible  ( de gaz)pour créer un plasma. Le puissant champ électrique de l’impulsion  provoque la séparation des électrons et des ions dans le plasma,  en laissant un grand champ électrique dans son sillage. Dans les bonnes conditions, ce champ accélérera un faisceau d'électrons (ou  de protons) focalisé sur des énergies aussi grandes que plusieurs gigaélectronvolts. En conséquence, les physiciens sont très enthousiasmés par le développement de LWFA comme accélérateurs de particules compactes à faible coût qui pourraient avoir une large gamme d'applications, depuis  la thérapie médicale jusqu’ à la physique des particules. Un aspect déroutant des LWFA était qu'une partie relativement faible de l'énergie de la pulsation laser semble entrer dans la production du faisceau d'électrons à haute énergie. Jaroszynski et ses collègues ont montré que les LWFAs produisent également deux faisceaux d'électrons à faible énergie qui ne sont pas aussi bien concentrés que leur homologue à énergie plus élevée. Dans les expériences effectuées à Strathclyde, l'équipe a utilisé une LWFA qui délivre un faisceau électronique focalisé avec de l'énergie 100-200 MeV et une charge totale d'environ 5 pC. Cependant, les chercheurs ont également observé un large cône d'électrons avec des énergies de plusieurs mégélectronvolts qui s'accélèrent dans le même sens que le faisceau d'énergie supérieure et la pulsation laser. De plus, un faisceau d'électrons avec des énergies de centaines de kiloelectronvolts a été vu accélérer dans la direction opposée. Les charges totales dans ces deux faisceaux d'énergie inférieure étaient 1000 fois supérieures à celles du faisceau d'énergie supérieure - expliquant où une grande partie de l'énergie laser est allée. Les chercheurs soulignent que ces électrons à faible énergie pourraient être utilisés pour des applications d'imagerie - soit de leur propre chef, soit via des rayons X qu'ils pourraient être utilisés  à créer. Cependant, l'équipe souligne également que ces électrons pourraient également endommager les équipements et que l'énergie qu'ils enlèvent limite l'efficacité des LWFA. La recherche est décrite dans les rapports scientifiques.
 MON COMMENTAIRE/  Ces accélérateurs  LWFA    ont encore d’autres potentialités à découvrir
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Making nanosheets from cat litter and talcum powder


Faire des nanofeuillets  provenant de la litière pour chat et de la poudre de talc
Des feuilles de 2D ont été fabriquées à partir de litière pour chat, de talc et de sable en utilisant une exfoliation en phase liquide (LPE). LPE est une méthode top-down qui produit des nanofeuillets  par cisaillement ou sondage de cristaux stratifiés dans des solutions. Les feuilles dispersées résultantes peuvent ensuite être traitées pour créer des matériaux nanostructurés pour une gamme d'applications telles que des électrodes de batterie et des photodétecteurs. Déjà prouvé comme une méthode évolutive, simple et peu coûteuse, les chercheurs du Trinity College Dublin en Irlande et de l'Université de Manchester au Royaume-Uni ont étudié la polyvalence des LPE. Dans le passé, la méthode a été utilisée pour créer une gamme de matériaux 2D, tels que le graphène et le nitrure de bore, qui sont nominalement non chargés et nécessitent un matériau de départ pur. Jonathan Coleman de Trinity College Dublin et ses collègues souhaitaient donc savoir si les nanofeuillets pouvaient être fabriqués à partir de précurseurs en couches chargées qui sont toujours accompagnés de contre-ions (tels que des oxydes, des hydroxydes et des silicates en couches) et des matériaux impurs. L'équipe a essayé la poudre de talc achetée (qui contient le talc minéral d'argile), la litière pour chats (contient des composés de silicate en couches) et le sable d'une plage dans le comté de Kerry, en Irlande (contient de petites quantités d'argile). En utilisant une procédure standard de LPE par laquelle les matériaux ont été agités par ultrasons dans une solution de tensioactif, puis centrifugés, les chercheurs ont produit des échasses de talc provenant de la poudre de talc, de la bentonite / palygorskite de la litière pour chat et du mica du sable. "Ce qui est particulièrement surprenant", explique Coleman, "c'est que les cristaux en couches de bentonite et de palygorskite, contenus dans la litière pour chats ainsi que le mica dans le sable de la plage, devraient tous deux se composer de couches chargées avec des contre-équilibres de charge, mais pouvaient encore être exfoliés par LPE. " La recherche présentée dans 2D Materials démontre la polyvalence de la méthode et ouvre la production facile de plus de matériaux feuilletés
MON COMMENTAIRE / La formulation de l article est un peu surprenante.
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Canadian budget has "little new spending for science", says physics association


Le budget canadien a «peu de dépenses nouvelles pour la science», affirme l'association de la physiqu
Le projet de budget fédéral canadien 2017 a «peu de nouvelles dépenses pour la science», selon l'Association canadienne des physiciens (PAC). Le ministre «Finances libérales Bill Morneau» a  déclaré plus tôt cette semaine que  le budget «propose de nouveaux fonds pour aider les Canadiens à se préparer à l'économie de demain en favorisant le développement des compétences en science, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM) et numérique
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Supermassive black hole was ejected by gravitational waves


Un  trou noir supermassif a été éjecté par des ondes gravitationnelles
24 mars 2017 19 commentaires
Image montrant le trou noir supermassiforme dans la galaxie 3C186
Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont repéré un trou noir supermassif qui a été propulsé hors du centre de la galaxie où il s'est formé. Ils supputent que l'objet énorme a été créé lorsque deux galaxies ont fusionné et  a ensuite été éjecté par des ondes gravitationnelles.
La découverte se concentre sur la galaxie 3C186, qui se trouve à environ huit milliards d'années-lumière de la Terre et contient un objet extrêmement brillant que les astronomes croient être  un trou noir pesant environ un milliard de Soleils. La plupart des grandes galaxies, y compris notre propre Voie lactée, contiennent des trous noirs supermassifs sur leurs centres, ces objets énormes et lumineux étant alimentés par un rayonnement dégagé par la matière, car ils accélèrent par  le trou noir.
Ce qui est unique à propos de ce trou noir, c'est qu'il n'est pas au centre de la galaxie, mais à environ 35 000 années-lumière - une distance équivalant à un tiers du diamètre de la voie lactée. En outre, les scientifiques croient que le trou noir s'éloigne du noyau galactique à 7 500 000 km / h - la vitesse à laquelle un voyage de la Terre vers la Lune ne prendrait que 3 min.
"Nous estimons qu'il a fallu l'énergie équivalente de 100 millions de supernova qui explosent simultanément pour faire  éjecter ce trou noir", explique Stefano Bianchi, de l'Université de Rome Tre, qui a participé à la découverte.
Les astronomes croient que cette vaste énergie a été libérée lorsque deux galaxies, chacune avec son propre trou noir supermassif, se sont heurtées. Les deux trous noirs se sont orbités avant de se coalescer  pour former le trou noir que nous voyons aujourd'hui. Si les trous noirs avaient des masses différentes et des taux de rotation internes, la fusion aurait créé des ondes gravitationnelles plus intenses dans une direction spécifique. Cela, croient les astronomes, a donné au trou noir final ainsi  fusionné le coup de pied qui l'a envoyé sortir  de la galaxie - un voyage qui dure depuis un à deux milliards d'années.
Bien que les détecteurs d'ondes gravitationnelles LIGO a récemment trouvé des preuves que beaucoup  de  plus petits trous noirs de masse stellaire peuvent fusionner, il n'est pas clair  que  des trous noirs supermassifs pourraient se fusionner. "Si notre théorie est correcte, les observations fournissent des preuves solides que des trous noirs supermassifs peuvent fusionner réellement", explique Bianchi.
La masse et la vitesse du trou noir ont été déterminées en effectuant une étude spectroscopique de la lumière émise par le gaz entourant l'objet. L'équipe a assuré plus de temps d'observation sur Hubble et le réseau ALMA de radiotélescope au  CHILI
MON COMMENTAIRE  /J’ENCOURAGE MES LECTEURS A LIRE LE FORUM ANGLAIS  
 Ils y trouveront mon objection : comment se fait il  que ce trou noir final , le site le  plus attractif de la galaxie résultante du choc  la quitte    , sans l’entrainer avec lui ?  vouloir  mettre le concept  d une onde gravitationnelle   à toutes les « sauces »     est-il pertinent ?
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Golden pyramids deliver drugs to living cells

Les pyramides n en or livrent des médicaments aux cellules vivantes
Une image par microscopie électronique à balayage des cellules cancéreuses HeLa fixées chimiquement sur le réseau de pyramides à micro-échelle

Les minuscules pyramides activées par les impulsions laser peuvent percer temporairement les  parois des cellules pour permettre la délivrance du médicament. Nabiha Saklayen de l'Université de Harvard aux États-Unis et ses collègues ont utilisé une technique appelée «décapage de modèle» pour créer des surfaces texturées avec environ 10 millions de pyramides à micro-échelle. Le processus impliquait un «modèle maître» de silicium réutilisable contenant des millions de pyramides inversées et ordonnées (plutôt comme un plateau de glace pyramidique). Ce gabarit a été revêtu de 50 nm d'or, rempli de colle UV puis recouvert d'une lamelle. Une fois durcies, ces couches peuvent être épluchées, ce qui entraîne une surface recouverte de micro-pyramides. L'équipe a cultivé les cellules cancéreuses HeLa sur les pyramides et a entouré les cellules avec une solution contenant des charges moléculaires. Comme Saklayen et ses collaborateurs ont déjà montré que les petits réseaux de micro-pyramides d'or peuvent concentrer l'énergie laser dans les points chauds électromagnétiques, ils  ont appliqué  des impulsions laser à la nanoseconde au système pyramidique. Bien que les cellules n'aient pas été affectées, les impulsions laser ont provoqué  un échauffement des pointes de pyramide pour atteindre environ 300 ° C. Ce chauffage localisé a produit des bulles qui ont poussé doucement les membranes protectrices des cellules, en ouvrant des pores qui ont permis aux molécules de se diffuser dans la cellule. "Nous avons constaté que si nous fabriquions ces pores très rapidement, les cellules se guériraient et nous pourrions les garder en vie, en bonne santé et  pendant de nombreux jours", explique Saklayen sur l'étude publiée dans ACS Nano. Le contrôle des paramètres laser signifiait que les chercheurs pouvaient contrôler la formation de bulles et donc la pénétration cellulaire. "Être capable de fournir des cargaisons importantes et diverses directement dans les cellules va transformer la recherche biomédicale", poursuit Saklayen. "Ce travail est vraiment excitant car il existe tellement de paramètres différents que nous pourrions optimiser pour permettre à cette méthode de fonctionner à travers de nombreux types de cellules et de cargaisons différentes. C'est une plate-forme très polyvalente".
MON COMMENTAIRE /Genial cette façon de bruler la peau des cellules pour y introduire in situ le médicament !
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NASA goes for GUSTO balloon mission

La NASA   et  la mission GUSTO Balloon
Image d'étoiles dans une galaxie
Carte interstellaire: GUSTO étudiera le gaz entre les étoiles
La NASA a donné le feu vert à l'observatoire de GUSTO terahertz à ballonnet qui va cartographier et mesurer les émissions du milieu interstellaire. La mission de 40 millions de dollars devrait être lancée en 2021 depuis la station de recherche McMurdo en Antarctique et durera 100-170 jours, selon les conditions météorologiques. Le ballon transportera un télescope spectroscopique qui détectera les rayons d'émission du carbone, de l'oxygène et de l'azote, dans le but d'éclairer le cycle de vie du gaz trouvé dans les régions entre les étoiles de la Voie Lactée et une galaxie voisine appelée Grand Nuage de  Magellan . "GUSTO fournira la première étude complète de toutes les phases du cycle de vie stellaire, de la formation de nuages ​​moléculaires, de la naissance et de l'évolution des étoiles, à la formation de nuages ​​de gaz et à la réinitialisation du cycle", explique Paul Hertz de la NASA . GUSTO fera partie du programme  de missions de petite échelle de la NASA.
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Magnons spotted in non-magnetic phase of material

Des magnons repérés dans une phase non magnétique du matériau
Les Magnons ont été mesurés pour la première fois dans la phase non magnétique d'un matériau, répondant à une question de longue date dans la physique de la matière condensée. Les spins magnétiques dans un matériau ferromagnétique tendent à pointer dans la même direction, créant une aimantation nette. Les Magnons sont des excitations collectives selon lesquelles les directions de certaines des spins oscillent autour de la direction de l'aimantation. Un mystère de longue date sur les magnons est ce qui leur arrive lorsqu'un aimant est chauffé à travers la température de Curie - au-dessus duquel les spins magnétiques cessent de pointer dans la même direction et repartent dans des directions aléatoires. Naïvement, on pourrait supposer que les magnons ne peuvent pas exister dans cette phase non magnétique car il n'y a pas d'aimantation oscillante !. Cependant, les spins peuvent s'aligner sur de courtes distances dans cette phase, en  ouvrant la porte aux magnons. Khalil Zakeri et ses collègues de l'Institut de technologie de Karlsruhe ont trouvé la première preuve d’existence  pour les magnons au-dessus de la température Curie d'un matériau. Ils ont étudié un mince film de fer et de palladium avec une température relativement basse  de Curie de 380 K - ce qui facilite l'identification des magnons. Ils ont tiré un faisceau d'électrons alignés sur le matériau, qui était soumis à un champ magnétique. Au-dessous de la température de Curie, les magnons absorbent l'énergie du faisceau lorsque le spin des électrons est dans la direction opposée à l'aimantation de l'échantillon. Quand  ils ont augmenté la température à plus de 380 K, ils ont constaté que cette absorption s'est bien produite dans la phase non magnétique du matériau. Alors que les magnons étaient nettement plus faibles au-dessus de la température de Curie, ils ont pu se propager à près de 3 nm à travers le matériau. L'étude est décrite dans Physical Review Letter
 MON COMMENTAIRE /  Pourquoi pas ?   Par propagation ET  diffusion , peut etre ? Je préférerais magnétons que magnons  mais c est utilisé déjà  autrement!





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