Je remercie
tout particulièrement Newletter SCIENCE
X network qui me
fournit ( en anglais) toutes les dernières découvertes et nouvelles
publiées que je vous traduis ……
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Atomic-scale capillaries block smallest ions, thanks
to graphene
January 11, 2019 by Ben Robinson, University of
Manchester
Les
capillaires à l'échelle atomique bloquent les plus petits ions grâce au
graphène
Crédit:
Université de Manchester
Des
chercheurs de l'Institut national du graphène de l'Université de Manchester, au
Royaume-Uni, ont réussi à créer pour la première fois des canaux artificiels de
la taille d'un atome. Les nouveaux
capillaires, qui ressemblent beaucoup aux canaux protéiques naturels tels que
les aquaporines, sont suffisamment petits pour bloquer le flux des plus petits
ions comme Na + et Cl-, tout en permettant à l'eau de s'écouler librement.
Outre d'améliorer notre compréhension fondamentale du transport moléculaire à
l'échelle atomique, et en particulier dans les systèmes biologiques, ces
structures pourraient être idéales pour les technologies de dessalement et de
filtration.
"De
toute évidence, il est impossible de fabriquer des capillaires de taille
inférieure à un atome", explique le chef de l'équipe, Sir Andre Geim.
"Notre exploit semblait presque impossible, même avec le recul, et il
était difficile d'imaginer de si minuscules capillaires il y a quelques années
à peine."
Les canaux
protéiques naturels, tels que les aqua porines, permettent à l'eau de pénétrer
rapidement à travers mais bloquent les ions hydratés d'une taille supérieure à
7 A environ grâce à des mécanismes tels que l'encombrement stérique (taille) et
la répulsion électrostatique. Les chercheurs ont essayé de fabriquer des
capillaires artificiels qui fonctionnent comme leurs homologues naturels, mais
malgré de nombreux progrès dans la création de pores et de nanotubes à
l’échelle nanométrique, toutes ces structures étaient à ce jour beaucoup plus
grandes que les canaux biologiques.
Geim et ses
collègues ont maintenant fabriqué des canaux d'environ 3,4 A de hauteur. C'est
environ la moitié de la taille des plus petits ions hydratés, tels que K + et
Cl-, qui ont un diamètre de 6,6 A. Ces canaux se comportent comme des canaux
protéiques en ce sens qu'ils sont assez petits pour bloquer ces ions mais
suffisamment grands pour permettre molécules d’eau (d’un diamètre d’environ 2,8
A) pour s’écouler librement.
Les
structures pourraient, de manière importante, contribuer à la mise au point de
filtres rentables et à haut flux pour le dessalement de l’eau et les
technologies associées - un Saint Graal pour les chercheurs sur le terrain.
Publiant
leurs découvertes dans Science, les chercheurs ont fabriqué leurs structures en
utilisant une technique d'assemblage de forces
de van der Waals, également
connue sous le nom de "Lego à l'échelle atomique", qui a été inventée
grâce à la recherche sur le graphène. "Nous scindons des nanocristaux
atomiquement plats de seulement 50 et 200 nanomètres d'épaisseur de graphite en
vrac, puis nous plaçons des bandes de graphène monocouche à la surface de ces
nanocristaux", explique le Dr Radha Boya, co-auteur du document de
recherche. "Ces bandes servent d'espaces entre les deux cristaux lorsqu'un
cristal semblable à un plan atomique similaire est ensuite placé sur le dessus.
L'ensemble tricouches résultant peut
être vu comme une paire de dislocations de bord connectées à un vide plat entre
elles. Cet espace ne peut accueillir qu'une seule couche atomique d'eau. "
L’utilisation
des monocouches de graphène en tant qu’écarteurs est une première et c’est ce
qui distingue les nouveaux canaux des structures précédentes, explique-t-elle.
Les
scientifiques de Manchester ont conçu leurs capillaires 2D d'une largeur de 130
nm et d'une longueur de plusieurs microns. Ils les ont assemblés au sommet
d'une membrane de nitrure de silicium qui séparait deux conteneurs isolés afin
de s'assurer que les canaux étaient la seule voie par laquelle l'eau et les
ions pouvaient circuler.
Jusqu'à
présent, les chercheurs n'avaient pu mesurer que le débit d'eau dans les capillaires
dotés d'espaces beaucoup plus épais (environ 6,7 A de haut). Et alors que
certaines de leurs simulations de dynamique moléculaire indiquaient que des
cavités 2D plus petites devraient s’effondrer en raison de l’attraction de van
der Waals entre les murs opposés, d’autres calculs ont montré que les molécules
d’eau à l’intérieur des fentes pourraient en réalité servir de support ……….
C’est en effet ce que l’équipe de Manchester a maintenant retrouvé dans ses
expériences.
"Nous
avons mesuré la perméation de l'eau à travers nos canaux en utilisant une
technique appelée gravimétrie", explique Radha. "Ici, nous laissons
l'eau dans un petit récipient scellé s'évaporer exclusivement par les
capillaires, puis nous mesurons avec précision (au microgramme près) le poids
que perd le récipient sur une période de plusieurs heures."
Pour ce
faire, les chercheurs disent avoir construit un grand nombre de canaux (plus
d'une centaine) en parallèle pour augmenter la sensibilité de leurs mesures.
Ils ont également utilisé des cristaux supérieurs plus épais pour éviter
l'affaissement et ont découpé l'ouverture supérieure des capillaires (avec une
attaque au plasma) pour éliminer tout blocage potentiel dû aux bords minces
présents ici.
Pour mesurer
le flux ionique, ils ont forcé les ions à traverser les capillaires en
appliquant un champ électrique, puis ont mesuré les courants résultants.
"Si nos capillaires avaient une hauteur de deux atomes, nous avons
découvert que les petits ions peuvent se déplacer librement à travers eux,
comme ce qui se passe dans l'eau en vrac", explique Radha. "En
revanche, aucun ion ne peut traverser notre ultime canal d une hauteur d un atome
Les protons,
qui sont connus pour se déplacer dans l'eau en tant que véritables particules
subatomiques, font exception à la règle, alors que les ions s'habillent de
coquilles d'hydratation relativement grandes de plusieurs angströms de
diamètre. Nos canaux bloquent ainsi tous les ions hydratés mais permettent aux
protons seuls de passer. "
Étant donné
que ces capillaires se comportent de la même manière que les canaux protéiques,
ils seront importants pour mieux comprendre le comportement de l'eau et des
ions à l'échelle moléculaire - comme dans les filtres biologiques à l'échelle
de l'angström. "Nos travaux (actuels et précédents) montrent que les eaux
confinées jusqu ‘à un niveau atomique ont des propriétés très
différentes de celles de l’ eau en vrac", explique Geim. "Par
exemple, elle devient fortement stratifiée, a une structure différente et
présente des propriétés diélectriques radicalement différentes."
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COMENTA1IRES
Je trouve ce
travail extrêmement intéressant .Nous
savions depuis longtemps bien entendu
que la liaison hydrogène confère à l’eau en vrac des propriétés particulières différentes de celle d’une monocouche
isolée mais il fallait essayer de
réussir à la faire passer par la cellule
hexagonale de carbone du graphène pour espérer en tirer un bénéfice pratique
Car l’un des problèmes futurs d’une humanité
en état de surchauffe climatique sera bien entendu le manque d’eau potable …..
Mes lecteurs
connaissent déjà surement un procédé en
quelque sorte cousin !
C’est l’osmose
inverse : cette technique qui repose aussi sur une ultrafiltration sous pression au
travers des membranes dont les pores sont des 'trous' si petits que même les
sels sont retenus. Cette technique, en plein essor (coût énergétique moyen (≈
4-5 kWh/m3)2) est un système éprouvé ayant montré sa fiabilité.
De ce fait,
cette activité est en très forte croissance. La capacité installée chaque année
augmente en moyenne de plus de 10 % par an. Les techniques dites thermiques
(par évaporation) représentaient il y a encore quelques années la principale
technique employée, mais l'osmose inverse, du fait d'une fiabilité accrue et de
sa faible consommation électrique (4 à 5 kWh/m3), permet des coûts très bas, ce
qui lui donne aujourd'hui 50 % de la part de marché.
Et on va voir ce que le développement de cette tricouche peut amener et calculer son prix de revient
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China broadcasts spacecraft pictures from moon's far
side
January 11,
2019
2La Chine
diffuse des images de vaisseau spatial depuis la face cachée de la lune
La Chine
diffuse des images de son vaisseau spatial
depuis la face cachée de la lune
Sur cette
photo publiée par l'agence de presse Xinhua, l'écran du centre de contrôle
aérospatial de Beijing montre l'atterrisseur de la sonde Chang'e-4, à droite,
et le rover Yutu-2 (Jade Rabbit-2) prenant des photos l'un de l'autre, vendredi
, 11 janvier 2019. (Jin Liwang / Xinhua via AP)
La Chine a
diffusé vendredi des images prises par son rover et son atterrisseur du côté
éloigné de la Lune, ce que son programme spatial a salué comme un nouveau
triomphe pour la mission révolutionnaire dans le secteur moins bien compris de
la surface lunaire.
Les images
sur la chaîne de télévision d'état CCTV montraient le rover Jade Rabbit 2 et le
vaisseau Chang'e 4 qui le transportait lors du tout premier atterrissage en
douceur de l'autre côté de la lune, toujours face à la Terre.
Les images
ont été transmises par un satellite relais à un centre de contrôle de Beijing,
bien que la date de leur prise de vue n’ait pas été claire.
"L'atterrisseur,
son rover et le satellite relais sont tous dans un état stable. Ils ont atteint
les objectifs techniques prédéterminés et entrent maintenant dans la phase de
recherches scientifiques", a déclaré Zhang Kejian, directeur de l'Administration
spatiale nationale de Chine, a déclaré devant les ingénieurs du centre de
Beijing.
"Maintenant,
je déclare que la mission Chang'e 4, en tant que partie du programme
d'exploration de Chang'e Lunar, a été un succès", a déclaré Zhang.
Les images
retransmises montrent une surface rocheuse avec le bord déchiqueté de cratères
à l'arrière-plan, ce qui représente un défi pour les contrôleurs lors de la
planification des futurs voyages du rover, a annoncé l'agence de presse
officielle Xinhua.
Parmi les
images, on trouve un panorama à 360 degrés assemblé à partir de 80 photos
prises par une caméra sur l'atterrisseur après que le rover ait été projeté sur
la surface lunaire, a déclaré Xinhua, citant Li Chunlai, directeur adjoint des
Observatoires astronomiques nationaux de Chine et commandant en chef du système
d'application terrestre de Chang'e 4.
…………..
L'administration
spatiale a également diffusé une vidéo de 12 minutes de l'atterrissage de
Chang'e 4, qui utilise plus de 4 700 images prises par une caméra embarquée. La
sonde est réglée en ajustant son altitude, sa vitesse et son inclinaison afin
d'éviter les obstacles au sol.
Les
chercheurs espèrent que les observations à basse fréquence du cosmos de l'autre
côté de la lune, où les signaux radio de la Terre sont bloqués, aideront les scientifiques
à en apprendre davantage sur les débuts du système solaire et la naissance des
premières étoiles de l'univers.
Le côté
éloigné a été observé à plusieurs reprises depuis des orbites lunaires, mais
n’a jamais été exploré à la surface. Il est communément appelé le "côté
obscur" parce qu'il ne peut être vu de la Terre et qu'il est relativement
inconnu, mais non pas parce qu'il manque
de lumière solaire.
L’atterrissage
pionnier souligne les ambitions de la Chine de rivaliser avec les États-Unis,
la Russie et l’Europe dans l’espace par des vols habités et la construction
prévue d’une station spatiale permanente.
MON COMMENTAIRE : je suis très intéressé
non seulement par l’aspect scientifique ( géologie minéralogie , structure et
propriétés chimiques etc ) mais aussi pat les espoirs chinois de pouvoir
utiliser les propriétés du sol lunaire en agriculture et élaboration de matériaux IN SITU !!!!!
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ACTUS A
SACLAY
Accueil du
site Neuro-PSI> Recherche> Développement et évolution du cerveau>
Équipe Ronald Melki
L'accumulation
d'agrégats de protéines dans le système nerveux central est la marque de
plusieurs troubles neurodégénératifs progressifs (par exemple les maladies
d'Alzheimer, de Parkinson, de Huntington et de Creutzfeldt-Jacob). Ces
conformations de protéines aberrantes sont la conséquence du mauvais repliement
et de l'agrégation de protéines spécifiques. Nous avons récemment démontré que
les agrégats de protéines étroitement associés à la pathologie se propageaient
de cellule en cellule, à la manière d'un prion, rappelant la PrP dans la
maladie de Creutzfeld-Jacob.
Les
objectifs de notre recherche sont les suivants:
- 1-
Décrypter les événements moléculaires conduisant à l'agrégation de polypeptides
se propageant d'une cellule à une autre et amplifier en recrutant la forme
soluble de leurs polypeptides constitutifs,
- 2-
documenter le rôle des acteurs qui maintiennent l'homéostasie des protéines
dans les cellules, car les protéines qui s'agrègent nous intéressent sous forme
lorsque le processus cellulaire est altéré,
- 3-
caractériser les propriétés «fonctionnelles» des différentes espèces
d'oligomères de haut poids moléculaire qui se forment lors de l'assemblage, et
- 4-
identifier les voies utilisées par ces assemblages protéiques pour se propager
d'une cellule à l'autre, en utilisant une combinaison de méthodes biologiques,
biochimiques et biophysiques cellulaires
Pour faire
progresser la Recherche sur le cerveau et permettre de mieux comprendre le
fonctionnement du cerveau normal et pathologique et son développement, les
chercheurs de NeuroSpin, Centre de Recherche en neuro-imagerie au CEA Saclay,
Université Paris-Saclay, ont besoin de personnes volontaires pour participer à
leurs protocoles de Recherche.
plusieurs
types d’examens sont possibles en fonction des études menées. NeuroSpin dispose
de deux appareils d’imagerie par résonance magnétique (IRM), l’un d’un champ
magnétique de 3 teslas, l’autre de 7 teslas.
Sont étudiés
l’anatomie du cerveau (IRM anatomique), les connexions entre neurones (IRM de
diffusion), les zones du cerveau qui s’activent lorsqu’on effectue une tâche,
en répondant à des questions ou simplement en observant des images (IRM
fonctionnelle).
Les
volontaires peuvent également être amenés à passer une Magnéto-encéphalographie
(MEG), un autre outil de NeuroSpin permettant d’enregistrer à l’aide de
capteurs, l’activité magnétique spontanée du cerveau, et parfois des tests
comportementaux sont associés à l’imagerie.
Il faut
compter au minimum 2 heures de présence à NeuroSpin et chaque examen est
indemnisé.
MON
COMMENTAIRE
JE NE PEUX HELAS Y PARTICIPER MA CERVELLE CONTENANT DEJA UN STENT NICKELE AU NIVEAU DE L ARTERE VERTEBRALE GAUCHE ET TRES HAUT !
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