dimanche 31 décembre 2023

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

Astronomers detect seismic ripples in a

ncient galactic disk









Des astronomes détectent des ondulations ssmiques dans un ancien disque galactique
par l'Université nationale australienne

Illustration d’un disque galactique perturbé. Crédit : Jonathan Bland-Hawthorn et Thorsten Tepper-Garcia/Université de Sydney.
Un nouvel instantané d’une ancienne galaxie lointaine pourrait aider les scientifiques à comprendre comment elle s’est formée et les origines de notre propre Voie lactée. Vieille de plus de 12 milliards d’années, BRI 1335-0417 est la galaxie spirale la plus ancienne et la plus éloignée connue de notre univers.


L'auteur principal, le Dr Takafumi Tsukui, a déclaré que le télescope de pointe ALMA leur avait permis d'observer cette ancienne galaxie de manière beaucoup plus détaillée.

"Plus précisément, nous nous intéressions à la manière dont le gaz se déplaçait dans et à travers la galaxie", a déclaré le Dr Tsukui. "Le gaz est un ingrédient clé pour la formation des étoiles et peut nous donner des indices importants sur la manière dont une galaxie alimente réellement sa formation d'étoiles."

Dans ce cas, les chercheurs ont pu non seulement capturer le mouvement du gaz autour de BRI 1335-0417, mais également révéler la formation d’une onde sismique, une première dans ce type de galaxie primitive. L'étude a été publiée dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Le disque de la galaxie, une masse aplatie d'étoiles en rotation, de gaz et de poussière, se déplace d'une manière qui n'est pas sans rappeler les ondulations qui se propagent sur un étang après qu'une pierre y soit jetée.

"Le mouvement d'oscillation verticale du disque est dû à une source externe, soit à partir d'un nouveau gaz entrant dans la galaxie, soit en entrant en contact avec d'autres galaxies plus petites", a déclaré le Dr Tsukui. "Les deux possibilités bombarderaient la galaxie avec du nouveau carburant pour la formation d'étoiles.
De plus, notre étude a révélé une structure en forme de barre dans le disque. Les barres galactiques peuvent perturber le gaz et le transporter vers le centre de la galaxie. La barre découverte dans BRI 1335-0417 est la structure connue la plus éloignée de ce type. Ensemble, ces résultats montrer la croissance dynamique d'une jeune galaxie.arce que BRI 1335-0417 est si loin, sa lumière met plus de temps à atteindre la Terre. Les images vues aujourd'hui à travers un télescope sont un retour aux débuts de la galaxie, lorsque l'univers n'avait que 10 % de son âge actuel.

"Il a été constaté que les premières galaxies formaient des étoiles à un rythme beaucoup plus rapide que les galaxies modernes. Cela est vrai pour BRI 1335-0417, qui, bien qu'ayant une masse similaire à celle de notre Voie lactée, forme des étoiles à un rythme quelques centaines de fois plus rapide." » a déclaré le professeur agrégé Emily Wisnioski, co-auteur.

"Nous voulions comprendre comment le gaz est fourni pour suivre ce rythme rapide de formation d'étoiles.

"Les structures en spirale sont rares dans l'univers primitif, et la manière exacte dont elles se forment reste également inconnue. Cette étude nous donne également des informations cruciales sur les scénarios les plus probables.

"Bien qu'il soit impossible d'observer directement l'évolution de la galaxie, puisque nos observations ne nous donnent qu'un instantané, les simulations informatiques peuvent aider à reconstituer l'histoire."


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 COMMENTAIRES 
Resultats  nouveaux et bizarres 
 Mais il est l heure pour moi de souhaiter une bonne année a tous mes lecteurs !!!!

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More information: Takafumi Tsukui et al, Detecting a disk bending wave in a barred-spiral galaxy at redshift 4.4, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3588. academic.oup.com/mnras/advance … ras/stad3588/7445010

samedi 30 décembre 2023

SCIENCES ENERGGIES ENVIRONNEMENT

 

Researchers use VLT exoplanet hunter to study Jupiter's winds









Des chercheurs utilisent le chasseur d'exoplanètes VLT pour étudier les vents de Jupiter
par l'Université de Lisbonne

Image de Jupiter prise par la sonde spatiale Juno de la NASA en février 2022. La tache sombre est l'ombre de la lune Ganymède. Les motifs colorés sont formés par des nuages ​​à différentes altitudes et constitués principalement de glace d'ammoniac, d'hydrosulfure d'ammonium et d'eau. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Traitement d'images par Thomas Thomopoulos
Pour la première fois, un instrument permettant de trouver des planètes à des années-lumière a été utilisé sur un objet du système solaire, dans le cadre d'une étude sur les vents de Jupiter.


Nous nous trouvons à une époque où il est devenu presque banal de découvrir des planètes en orbite autour d’une autre étoile, avec plus de 5 000 déjà recensées. Les premiers mondes lointains à intégrer cette liste étaient principalement des planètes géantes, similaires mais aussi très différentes à bien des égards de Jupiter et Saturne.

Les astrophysiciens ont déjà commencé à obtenir des données sur l’atmosphère des exoplanètes, mais des questions fondamentales sur l’atmosphère de la plus grande planète du système solaire restent encore sans réponse. Pour comprendre ce qui se passe dans les nuages et les couches d'air de Jupiter, il est nécessaire de l'étudier au fil du temps par des observations continues.

Pour la première fois, un instrument développé pour trouver et analyser des mondes à des années-lumière, les exoplanètes, a été pointé vers une cible du système solaire, à 43 minutes-lumière de la Terre : la planète Jupiter.

Des chercheurs de l'Institut d'astrophysique et des sciences spatiales (IA) de la Faculté des sciences de l'Université de Lisbonne (Portugal) (Ciências ULisboa) ont utilisé le spectrographe ESPRESSO installé sur le télescope VLT de l'Observatoire européen austral (ESO) pour mesurer la vitesse du vent. sur Jupiter. Les résultats sont maintenant publiés dans la revue Universe.

La méthode développée par l'équipe s'appelle vélocimétrie Doppler et est basée sur la réflexion de la lumière visible du soleil par les nuages ​​dans l'atmosphère de la planète cible. Cette lumière réfléchie est courbée en longueur d'onde proportionnellement à la vitesse à laquelle les nuages se déplacent par rapport au télescope sur Terre. Cela donne la vitesse instantanée du vent au point observé.


La méthode désormais utilisée avec ESPRESSO a été développée par le groupe de recherche sur les systèmes planétaires de l'IA, avec d'autres spectrographes, pour étudier l'atmosphère de Vénus. Les chercheurs mesurent les vents de cette planète voisine et contribuent depuis plusieurs années à la modélisation de son atmosphère générale.

L'application exploratoire de cette méthode avec un instrument « haut de gamme » tel qu'ESPRESSO a abouti à un succès qui ouvre de nouveaux horizons à la connaissance de notre voisinage cosmique. Ces travaux affirment la faisabilité de surveiller systématiquement les atmosphères les plus lointaines des planètes gazeuses.

Pendant cinq heures en juillet 2019, l'équipe a pointé le télescope VLT sur la zone équatoriale de Jupiter, où se trouvent les nuages légers à une altitude plus élevée, et sur les ceintures équatoriales nord et sud de cette planète, qui correspondent à l'air descendant et qu'elle forme des bandes de nuages sombres et plus chauds dans une couche plus profonde de l’atmosphère.
L'atmosphère de Jupiter, au niveau des nuages visibles de la Terre, contient de l'ammoniac, de l'hydrosulfure d'ammonium et de l'eau, qui forment des bandes rouges et blanches distinctes", explique Pedro Machado, de l'IA et Ciências ULisboa. "Les nuages supérieurs, situés dans le zone de pression de 0,6 à 0,9 bars, sont constitués de glace d'ammoniac. Les nuages d'eau forment la couche la plus dense, la plus basse, et ont la plus forte influence sur la dynamique de l'atmosphère", ajoute le chercheur.

Avec ESPRESSO, l'équipe a pu mesurer des vents sur Jupiter de 60 à 428 km/h avec une incertitude inférieure à 36 km/h. Ces observations, appliquées avec un instrument à haute résolution à une planète gazeuse, ont leurs défis : « L'une des difficultés était centrée sur la « navigation » sur le disque de Jupiter, c'est-à-dire savoir exactement vers quel point du disque de la planète nous pointions, en raison à l'énorme résolution du télescope VLT", explique Pedro Machado.

"Dans la recherche elle-même, la difficulté était liée au fait qu'on déterminait les vents avec une précision de quelques mètres par seconde alors que la rotation de Jupiter est de l'ordre d'une dizaine de kilomètres par seconde à l'équateur et, pour compliquer les choses car c'est planète gazeuse, et non corps rigide, elle tourne à des vitesses différentes selon la latitude du point que l'on observe", ajoute le chercheur.

Pour vérifier l’efficacité de la vélocimétrie Doppler des télescopes terrestres dans la mesure des vents sur Jupiter, l’équipe a également rassemblé des mesures obtenues dans le passé afin de comparer les résultats. La plupart des données existantes ont été collectées par des instruments spatiaux et ont utilisé une méthode différente, qui consiste à obtenir des valeurs moyennes de vitesse du vent en suivant la configuration des nuages dans des images capturées à des moments proches.

La cohérence entre cet historique et les valeurs mesurées dans l'étude désormais publiée confirme la faisabilité de la mise en œuvre de la vélocimétrie Doppler dans un programme de surveillance des vents de Jupiter depuis la Terre.


La surveillance permettra à l'équipe de recherche de collecter des données sur l'évolution des vents au fil du temps et sera essentielle pour développer un modèle fiable de la circulation globale de l'atmosphère de Jupiter.

Ce modèle informatique devrait reproduire les différences de vents en fonction de la latitude et des tempêtes de Jupiter pour aider à comprendre les causes des phénomènes atmosphériques que nous observons sur cette planète. À l’inverse, le modèle permettra de préparer les futures observations avec des informations sur la pression et l’altitude des nuages dans la visée du télescope.

L'équipe a l'intention d'étendre les observations avec ESPRESSO à une plus grande couverture du disque de la planète Jupiter, ainsi que de collecter temporellement des données sur le vent tout au long de la période de rotation de la planète, soit près de 10 heures. Restreindre les observations à certaines plages de longueurs d'onde permettra également de mesurer les vents à différentes altitudes, obtenant ainsi des informations sur le transport vertical des couches d'air.

Une fois la technique maîtrisée pour la plus grande planète du système solaire, l’équipe espère l’appliquer aux atmosphères d’autres planètes gazeuses, avec Saturne comme prochaine cible.

Le succès de ces observations avec ESPRESSO s'avère important à l'heure où son successeur, ANDES, est en cours de conception pour le futur Extremely Large Telescope (ELT), également de l'ESO et actuellement en construction au Chili, mais aussi pour la future mission JUICE, de l'Agence spatiale européenne, dédié à Jupiter et w
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COMMENTAIRES
L 'idéee de se servir  des techniqures  d'observations de vents   tempetes  et phenomènes  quasi permanents  sur  Jupiter  pour les transposer sur les exoplanetes  de ce type  est  interessante  et nous verrons  si elle est fructueuse 

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More information: Pedro Machado et al, Jupiter's Atmosphere Dynamics Based on High-Resolution Spectroscopy with VLT/ESPRESSO, Universe (2023). DOI: 10.3390/universe9120491

Provided by University of Lisbon 

vendredi 29 décembre 2023

sciences energies environnement

 

Exoplanets' climate: It takes nothing to switch from habitable to hell, say researchers






Climat des exoplanètes : il suffit de rien pour passer du statut d'habitable à celui d'enfer, selon des chercheurs
par l'Université de Genève

L’effet de serre incontrôlable peut transformer une planète habitable tempérée avec un océan d’eau liquide en surface en une planète dominée par la vapeur chaude et hostile à toute vie. Crédit : Thibaut Roger / UNIGE
La Terre est un merveilleux point bleu et vert recouvert d’océans et de vie, tandis que Vénus est une sphère jaunâtre et stérile, non seulement inhospitalière mais également stérile. Cependant, la différence de température entre les deux n’est que de quelques degrés. Une équipe d'astronomes de l'Université de Genève (UNIGE), avec le soutien des laboratoires du CNRS de Paris et de Bordeaux, a réalisé une première mondiale en parvenant à simuler l'intégralité du processus d'effet de serre incontrôlable qui peut transformer le climat d'une planète de idyllique et parfait pour la vie, dans un endroit plus que dur et hostile.


Les scientifiques ont également démontré que dès les premières étapes du processus, la structure atmosphérique et la couverture nuageuse subissent des changements importants, conduisant à un effet de serre incontrôlable et très difficile à inverser. Sur Terre, une augmentation de la température moyenne globale de quelques dizaines de degrés seulement, consécutive à une légère augmentation de la luminosité du soleil, suffirait à initier ce phénomène et à rendre notre planète inhabitable. Ces résultats sont publiés dans Astronomy & Astrophysics.

L’idée d’un emballement de l’effet de serre n’est pas nouvelle. Dans ce scénario, une planète peut évoluer d’un état tempéré comme sur Terre à un véritable enfer, avec des températures de surface supérieures à 1 000°C. La cause? La vapeur d'eau, un gaz à effet de serre naturel. La vapeur d'eau empêche le rayonnement solaire absorbé par la Terre d'être réémis vers le vide de l'espace, sous forme de rayonnement thermique. Il retient la chaleur un peu comme une couverture de sauvetage. Un soupçon d’effet de serre est utile : sans lui, la température moyenne de la Terre serait inférieure au point de congélation de l’eau, ressemblant à une boule recouverte de glace et hostile à la vie.

A l’inverse, un effet de serre trop important augmente l’évaporation des océans, et donc la quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère. "Il existe un seuil critique pour cette quantité de vapeur d'eau, au-delà duquel la planète ne peut plus se refroidir. A partir de là, tout s'emballe jusqu'à ce que les océans finissent par s'évaporer complètement et que la température atteigne plusieurs centaines de degrés", explique Guillaume Chaverot, ancien chercheur postdoctoral au Département d'astronomie de la Faculté des sciences de l'UNIGE et auteur principal de l'étude.
Jusqu'à présent, d'autres études clés en climatologie se sont concentrées uniquement soit sur l'état tempéré avant l'emballement, soit sur l'état habitable après l'emballement", explique Martin Turbet, chercheur aux laboratoires CNRS de Paris et Bordeaux et co-auteur de l'étude. "C'est la première fois qu'une équipe étudie la transition elle-même avec un modèle climatique global en 3D et vérifie comment le climat et l'atmosphère évoluent au cours de ce processus."

L’un des points clés de l’étude décrit l’apparition d’une configuration nuageuse très particulière, augmentant l’effet d’emballement et rendant le processus irréversible. "Dès le début de la transition, on peut observer des nuages très denses se développer dans la haute atmosphère. En effet, cette dernière ne présente plus l'inversion de température caractéristique de l'atmosphère terrestre et séparant ses deux couches principales : la troposphère et la stratosphère. La structure de l'atmosphère est profondément altérée", explique Chaverot.

De graves conséquences pour la recherche de la vie ailleurs
Cette découverte est un élément clé pour l’étude du climat sur d’autres planètes, et en particulier sur les exoplanètes, planètes en orbite autour d’autres étoiles que le soleil. "En étudiant le climat d'autres planètes, l'une de nos plus fortes motivations est de déterminer leur potentiel à accueillir la vie", indique Émeline Bolmont, professeure adjointe et directrice du Centre de la vie dans l'univers (LUC) de l'UNIGE, et co-auteure de l'ouvrage étude.

Le LUC mène des projets de recherche interdisciplinaires de pointe sur les origines de la vie sur Terre et la quête de la vie ailleurs dans notre système solaire et au-delà, dans les systèmes exoplanétaires. "Après les études précédentes, nous soupçonnions déjà l'existence d'un seuil de vapeur d'eau, mais l'apparition de cette configuration nuageuse est une véritable surprise", explique Bolmont.

"Nous avons également étudié en parallèle comment cette configuration nuageuse pourrait créer une signature spécifique, ou 'empreinte digitale', détectable lors de l'observation de l'atmosphère des exoplanètes. La prochaine génération d'instruments devrait être capable de la détecter", précise Turbet. L'équipe ne compte pas non plus s'arrêter là, Chaverot ayant reçu une bourse de recherche pour poursuivre cette étude à l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG). Cette nouvelle étape du projet de recherche se concentrera sur le cas spécifique de la Terre.

Une planète Terre en équilibre fragile
Avec leurs nouveaux modèles climatiques, les scientifiques ont calculé qu'une très faible augmentation de l'irradiation solaire, conduisant à une augmentation de la température globale de la Terre, de quelques dizaines de degrés seulement, suffirait à déclencher ce processus d'emballement irréversible sur Terre et rendre notre planète aussi inhospitalière que Vénus.

L'un des objectifs climatiques actuels est de limiter le réchauffement climatique sur Terre, induit par les gaz à effet de serre, à seulement 1,5° d'ici 2050. L'une des questions de la bourse de recherche de Chaverot est de déterminer si les gaz à effet de serre peuvent déclencher le processus d'emballement sous forme d'une légère augmentation de la température ambiante. la luminosité du soleil pourrait faire l'affaire. Si tel est le cas, la prochaine question sera de déterminer si les températures seuils sont les mêmes pour les deux procédés.

La Terre n’est donc pas si loin de ce scénario apocalyptique. "En supposant que ce processus incontrôlable se déclenche sur Terre, une évaporation de seulement 10 mètres de la surface des océans entraînerait une augmentation de 1 bar de la pression atmosphérique au niveau du sol. En quelques centaines d'années seulement, nous atteindrions une température au sol de plus de 500°C. Plus tard, on atteindrait même 273 bars de pression de surface et plus de 1 500°C, alors que tous les océans finiraient par s'évaporer totalement", conclut Chaverot.
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COMMENTAIRES 
1/xEiste-t-il une possibilité d’autres planètes habitables en dehors de la Terre ?
Absolument! Bien que nous disposions actuellement de peu d’informations et de preuves sur des mondes habitables spécifiques au-delà de la Terre, d’autres planètes de l’univers pourraient être habitables. L'astronomie et les études planétaires sont deux domaines d'études en cours qui se concentrent sur la recherche de planètes éventuellement hospitalières.
2/Quelle est la meilleure exoplanète pour la vie ?   D apres nos resultats actuels  ,en orbite autour de TRAPPIST-1, à 40 années-lumière TRAPPIST-1 e est peut-être le plus potentiellement habitable de tous. 
3/La plupart des exoplanètes découvertes à ce jour orbitent autour d'étoiles situées à moins de 400 al (années-lumière) du Système solaire. Au 1er février 2023 , il y a 5 307 exoplanètes confirmées dans 3 910 systèmes planétaires, dont 853 systèmes avec plus d'une planète.

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More information: G. Chaverot et al, First exploration of the runaway greenhouse transition with a 3D General Circulation Model, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202346936

Journal information: Astronomy & Astrophysics 

Provided by University of Geneva 

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jeudi 28 décembre 2023

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

Adding a small amount of solid carbon to copper boosts its conductivity








 


L'ajout d'une petite quantité de carbone solide au cuivre augmente sa conductivité
par Karyn Hede, Laboratoire national du Nord-Ouest du Pacifique

Xiao Li, spécialiste des matériaux, détient des échantillons de fils métalliques hautement conducteurs créés sur la plateforme brevetée de traitement et d'extrusion assistée par cisaillement. Crédit : Andrea Starr | Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique
Un composé de carbone courant permet des améliorations remarquables des performances lorsqu'il est mélangé dans la bonne proportion avec du cuivre pour fabriquer des fils électriques. C'est un phénomène qui défie les idées reçues sur la façon dont les métaux conduisent l'électricité.


Les résultats, rapportés dans la revue Materials & Design, pourraient conduire à une distribution d'électricité plus efficace dans les foyers et les entreprises, ainsi qu'à des moteurs plus efficaces pour alimenter les véhicules électriques et les équipements industriels. L'équipe a déposé une demande de brevet pour ce travail, qui a été soutenu par le Bureau des matériaux avancés et des technologies de fabrication du Département de l'énergie (DOE).

La scientifique des matériaux Keerti Kappagantula et ses collègues du laboratoire national du nord-ouest du Pacifique du DOE ont découvert que le graphène, une couche unique du même graphite que l'on trouve dans les crayons, peut améliorer une propriété importante des métaux appelée coefficient de résistance thermique.

Cette propriété explique pourquoi les fils métalliques chauffent lorsqu’un courant électrique les traverse. Les chercheurs souhaitent réduire cette résistance tout en améliorant la capacité d'un métal à conduire l'électricité. Depuis plusieurs années, on se demande si la conductivité du métal peut être augmentée, notamment à haute température, en y ajoutant d'autres matériaux. Et si oui, ces composites peuvent-ils être viables à l’échelle commerciale ?

Aujourd’hui, ils ont démontré qu’ils pouvaient faire exactement cela, en utilisant une plate-forme de fabrication avancée brevetée par le PNNL appelée ShAPE.

Lorsque l’équipe de recherche a ajouté 18 parties par million de graphène au cuivre de qualité électrique, le coefficient de résistance thermique a diminué de 11 % sans diminuer la conductivité électrique à température ambiante. Cela est pertinent pour la fabrication de moteurs de véhicules électriques, où une augmentation de 11 % de la conductivité électrique des enroulements de fils de cuivre se traduit par un gain de 1 % du rendement du moteur.
"Sa découverte va à l'encontre de ce qui est généralement connu sur le comportement des métaux en tant que conducteurs", a déclaré Kappagantula. "En général, l'introduction d'additifs dans un métal augmente son coefficient de résistance à la température, ce qui signifie qu'ils chauffent plus rapidement aux mêmes niveaux de courant que les métaux purs. Nous décrivons une propriété nouvelle et passionnante de ce composite métallique où nous observons une conductivité améliorée dans un fil de cuivre fabriqué.


La microstructure est la clé de l'amélioration du graphène
Auparavant, l’équipe de recherche avait réalisé des études informatiques détaillées basées sur la physique et la structure pour expliquer le phénomène d’amélioration de la conductivité électrique des métaux à l’aide du graphène.

Dans cette étude, ils ont montré que le traitement en phase solide utilisé pour extruder le fil composite conduit à une microstructure uniforme, presque sans pores, ponctuée de minuscules flocons et amas de graphène pouvant être responsables de la diminution du coefficient de résistance du composite.

"Nous avons montré que des flocons et des amas doivent tous deux être présents pour constituer de meilleurs conducteurs pour les opérations à haute température", a déclaré Kappagantula.

Les co-auteurs Bharat Gwalani, Xiao Li et Aditya Nittala ont profité d'un banc d'essai conçu par le PNNL qui mesure les propriétés électriques avec une grande précision et exactitude pour valider l'amélioration de la conductivité, comme en témoigne l'analyse expérimentale détaillée de l'équipe. Li et Md. Reza-E-Rabby ont développé l'outillage et les enveloppes de processus pour le processus d'extrusion par friction en phase solide qui a conduit au brevet.

Vers des moteurs et un câblage en cuivre plus efficaces pour les bâtiments urbains
Selon l'équipe de recherche, lorsqu'ils sont appliqués à n'importe quelle application industrielle, les nouveaux fils composites cuivre-graphène offriront une grande flexibilité de conception.

"Partout où il y a de l'électricité, nous avons un cas d'utilisation", a déclaré Kappagantula.

Par exemple, des fils de cuivre enroulés sont utilisés dans le cœur des moteurs et des générateurs électriques. Les moteurs d’aujourd’hui sont conçus pour fonctionner dans une plage de températures limitée, car lorsqu’ils deviennent trop chauds, la conductivité électrique chute considérablement. Avec le nouveau composite cuivre-graphène, les moteurs pourraient potentiellement fonctionner à des températures plus élevées sans perdre en conductivité.

De même, le câblage qui amène l’électricité des lignes de transport aux maisons et aux entreprises est généralement en cuivre. À mesure que la densité de population des villes augmente, la demande d’électricité suit également. Un fil composite plus conducteur pourrait potentiellement contribuer à répondre à cette demande en réalisant des économies d’efficacité.

"Cette technologie constitue une excellente solution pour le câblage en cuivre dans les environnements urbains à haute densité", a ajouté Kappagantula.

L'équipe de recherche poursuit ses travaux pour personnaliser le matériau cuivre-graphène et mesurer d'autres propriétés essentielles, telles que la résistance, la fatigue, la corrosion et l'usure, qui sont cruciales pour qualifier ces matériaux pour des applications industrielles. Pour ces expériences, l'équipe de recherche fabrique des fils d'environ l'épaisseur d'un centime américain (1,5 milli
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COMMENTAIRES

Comment varie la resistivité ? 
Cela varie en fonction du matériau. Le cuivre a une résistance de 1,72 x 10-8 Om, ce qui représente une valeur élevée. La résistivité d'un matériau est également affectée par la température. Plus la température est élevée, plus la résistivité est élevée.
 Pour les solutions  liquides 
quels sont les trois facteurs affectant la conductivité ?
Facteurs affectant la conductivité d'une solution   .Il existe trois facteurs principaux qui affectent la conductivité d'une solution : les concentrations d'ions, le type d'ions et la température de la solution

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More information: Bharat Gwalani et al, Unprecedented electrical performance of friction-extruded copper-graphene composites, Materials & Design (2023). DOI: 10.1016/j.matdes.2023.112555

Provided by Pacific Northwest National Laboratory 

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"Better" copper means higher-efficiency electric motors
Faceb

mercredi 27 décembre 2023

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT


Challenging assumptions: The 8.5-year rhythm of Earth's inner core







Hypothèses difficiles : le rythme de 8,5 ans du noyau interne de la Terre
par Tejasri Gururaj, Phys.org

Une représentation schématique de l’oscillation du noyau interne incliné. Crédit : Dr Ding/Nature Communications. 10.1038/s41467-023-43894-9.
Des chercheurs chinois ont confirmé l'existence d'une oscillation du noyau interne (ICW) d'environ 8,5 ans dans le mouvement polaire et les variations de la durée du jour, révélant une inclinaison statique d'environ 0,17 degrés entre le noyau interne de la Terre et le manteau, des hypothèses traditionnelles difficiles. et fournir des informations sur la dynamique interne de la Terre et la répartition de la densité.

Les résultats de l'étude sont publiés dans Nature Communications.

Le noyau interne de la Terre est une sphère solide et dense composée principalement de fer et de nickel. Situé sous le noyau externe liquide, il s’étend sur un rayon d’environ 1 200 kilomètres (746 miles). Cette région joue un rôle crucial dans les processus géophysiques de la Terre, influençant le champ magnétique de la planète et contribuant à la dynamique globale de l'intérieur de la Terre.

Comprendre les propriétés et le comportement du noyau interne est essentiel pour percer les mystères liés à la structure de la Terre, à l'activité sismique et au champ magnétique.

L'ICW fait référence au mouvement d'oscillation du noyau interne de la Terre autour de son axe de rotation. Ce phénomène est caractérisé par une oscillation périodique de l'axe de la figure du noyau interne.

Une nouvelle étude a confirmé que l'ICW de la Terre a un mouvement périodique avec un cycle d'environ 8,5 ans. Ce mouvement d'oscillation a été observé dans les mesures du mouvement polaire, du mouvement périodique de l'axe de rotation de la Terre et des variations de la durée du jour (ΔLOD), ainsi que des changements dans la vitesse de rotation de la Terre.

Le professeur Hao Ding, co-auteur de cette recherche et doyen du département de géophysique de l'université de Wuhan, s'est inspiré des structures de densité non conventionnelles révélées par l'oscillation libre de la Terre.


Il a déclaré à Phys.org : « Mon doctorant de l'époque, le Dr Yachong An, et moi avons découvert un signal de 8,5 ans dans PM et ΔLOD, ce qui nous a incité à mener la présente étude. »


Les différentes couches de la Terre. Crédit : Amit Sengupta/YouTube
Oscillation libre et rotation de la Terre
Oscillation libre et rotation de la Terre

La Terre comporte quatre couches : la croûte, le manteau, le noyau externe et le noyau interne.

Traditionnellement, notre compréhension de la rotation de la Terre repose sur l'hypothèse d'une distribution uniforme de la densité dans le manteau et le noyau le long de la direction radiale (s'étendant du centre vers l'extérieur). Cette hypothèse conduit à penser que l'axe de rotation du noyau terrestre coïncide avec celui du manteau.

"Cependant, les résultats de l'oscillation libre de la Terre (oscillations naturelles de la Terre dans son ensemble) indiquent que les structures de densité de l'intérieur de la Terre sont très hétérogènes, cette hypothèse ne devrait donc pas être réaliste", a expliqué le Dr Ding.

Lorsque le professeur Ding a analysé les particules terrestres en 2018, un signal d'une période d'environ 8,5 ans est apparu, suggérant un ICW. Cette découverte inattendue, corroborée plus tard par un signal similaire dans le ΔLOD de la rotation terrestre, a provoqué un changement de paradigme.

S'appuyant sur ces révélations, les chercheurs ont méticuleusement analysé les PM et le ΔLOD de la rotation terrestre et ont identifié le signal d'environ 8,5 ans dans les PM comme la manifestation de l'ICW.

Cette conclusion intervient après avoir exclu trois sources d’excitation externes : atmosphérique, océanique et hydrologique. Curieusement, le signal de 8,5 ans ne se limite pas aux seules particules ; il est également constamment présent dans le mouvement périodique de l'axe de rotation de la Terre, ou ΔLOD.

Cette présence simultanée suggère fortement un lien profond entre ICW et ces dynamiques de rotation.

Inclinaison statique entre le noyau interne et le manteau
Pour expliquer le signal de 8,5 ans détecté dans le PM et le ΔLOD, les chercheurs ont examiné les amplitudes de l'ICW dans les deux. Cela les a amenés à déduire qu’il existe un angle d’inclinaison statique de 0,17 degrés entre l’axe de rotation du noyau interne et le manteau.

"Cela implique un angle de rotation différentiel potentiel vers l'est du noyau interne inférieur à 1 degré et un désalignement des axes de symétrie de la couche limite manteau inférieur/noyau-manteau avec le manteau supérieur."

"Ces écarts offrent des contraintes précieuses pour le modèle de densité 3D du manteau et remettent en question les hypothèses concernant l'oblate du noyau de liquidité, mettant en évidence les écarts potentiels par rapport à une forme parfaitement sphérique calculée à l'aide des théories traditionnelles", a expliqué le Dr Ding.

De plus, la périodicité d’environ 8,5 ans de l’ICW révèle une autre couche de complexité de la Terre. Le mouvement périodique suggère un saut de densité d'environ 0,52 g/cm3 à la limite interne du noyau.

En termes simples, cela signifie qu'il y a un changement perceptible de densité à la limite entre le noyau interne et ses couches environnantes.

Bien que la recherche se concentre principalement sur le noyau interne, l’inclinaison statique identifiée et l’ICW pourraient étendre leur influence à des phénomènes géophysiques plus larges. Comme l'explique le Dr Ding : « L'inclinaison statique peut également entraîner un certain changement dans la forme du noyau liquide, entraînant une modification du mouvement du fluide et une modification correspondante du champ géomagnétique. »


Implications pour les recherches futures
La révélation de l'étude sur l'ICW de la Terre et son inclinaison statique associée remet en question les hypothèses traditionnelles sur la rotation de la Terre. La périodicité de 8,5 ans de l'ICW, accompagnée d'un saut de densité perceptible à la limite interne du noyau, révèle les subtilités de la dynamique intérieure de notre planète.

Les recherches futures du Dr Ding et de son équipe visent à approfondir la structure stratifiée et la densité du noyau terrestre, en explorant les schémas et les périodes de mouvements du noyau.

"La structure stratifiée et la densité du noyau terrestre ont toujours été un problème dans la recherche géoscientifique. Nous visons à approfondir l'oscillation périodique et la rotation différentielle du noyau terrestre, en cherchant à clarifier ces théories conceptuelles qui sont différentes et peuvent être difficiles à comprendre. coexister."
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COMMENTAIRES 
Mr  SimpQuidam   sera  étonné  de ces résultats  et m interogera :
1/Quels sont les 5 faits certains sur le nyau intérieur ?
C'est un sphéroïde solide.
Il fait environ 5 200°C (9 800°F).
Il génère son propre champ magnétique.
Son rayon est de 1220 km.
Et maintenant  jouns a l apprenti sorcier :2/Que se passerait-t-il si la Terre arrête de tourner ?
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À l’équateur, le mouvement de rotation de la Terre est le plus rapide, environ mille milles à l’heure. Si ce mouvement s’arrêtait soudainement, l’élan enverrait les objets voler vers l’est. Le déplacement des roches et des océans déclencherait des tremblements de terre et des tsunamis. L’atmosphère serait toujours en mouvement dans les paysages.
3/Que se passerait il  si le champ magnétique disparaissait??
La planète Mars  nous endonne l 'exemple ;la potection  contre les rayons cosmiques et le vent solaire  disparaitrait 

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More information: Yachong An et al, Inner core static tilt inferred from intradecadal oscillation in the Earth's rotation, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43894-9.

Journal information: Nature Communications 

© 2023 Science X Network

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mardi 26 décembre 2023

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT

 

US begins review that could eventually lead to PVC ban







aLes États-Unis entament un examen qui pourrait éventuellement conduire à une interdiction du PVC
L'EPA des États-Unis a entamé une étude qui pourrait éventuellement interdire la production de PVC, ce qui aurait un impact sur les canards en caoutchouc, comme ceux qui descendent la rivière Chicago lors d'une collecte de fonds annuelle.
L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) a annoncé jeudi un examen qui pourrait éventuellement conduire à l'arrêt de la production de plastique PVC, affectant ainsi tout, des dossiers aux canards en caoutchouc.


Le chlorure de vinyle, utilisé dans la fabrication et la transformation du polychlorure de vinyle (PVC), a été officiellement classé comme cancérigène pour l'homme en 1974 et interdit dans les laques pour cheveux, les réfrigérants, les cosmétiques et les médicaments.

Il s'agit du même produit chimique qui a brûlé dans une tour de fumée noire au-dessus d'une ville de l'Ohio où un train a déraillé plus tôt cette année.

Mais il continue d’être largement utilisé pour fabriquer des conduites d’eau en PVC, des panneaux de revêtement pour les maisons et des emballages de produits, ainsi que des disques vinyles et des jouets pour la baignoire.

Une déclaration de l'EPA sur l'examen, qui porte sur quatre autres produits chimiques, a déclaré que cette mesure était "conforme à l'engagement de l'administration Biden-Harris de comprendre et de traiter les expositions environnementales et toxiques" dans le cadre de l'initiative "Cancer Moonshot" du président Joe Biden.

Réagissant à la nouvelle, Judith Enck, présidente de l'association à but non lucratif Beyond Plastics et ancienne administratrice régionale de l'EPA, a déclaré à l'AFP : "Aujourd'hui, c'est la première étape, et nous attendons la première depuis des décennies".

Les gouvernements nationaux, étatiques et municipaux du monde entier ont progressivement renforcé les restrictions sur l'utilisation et l'élimination du PVC.

Le PVC est couramment utilisé dans les conduites d’eau.
"Le chlorure de vinyle menace notre santé et contamine l'environnement depuis sa fabrication jusqu'à son élimination, les travailleurs et les personnes vivant à proximité d'installations chimiques et le long des voies de distribution du chlorure de vinyle étant les plus exposés et les plus dangereux", a ajouté Liz Hitchcock de Toxic-Free Future.

Mais le Vinyl Institute, un groupe professionnel, a déclaré dans un communiqué d'octobre anticipant l'examen : « Nous saluons l'examen de l'EPA, qui garantira davantage que la production de chlorure de vinyle et de produits en PVC est sûre.

"Les fabricants de chlorure de vinyle adhèrent à certaines des réglementations de sécurité et environnementales les plus strictes de l'industrie chimique."

L'action de mardi marque le début d'un processus d'un an qui comprend une période de commentaires publics. D’ici décembre 2024 environ, l’EPA annoncera les mesures qu’elle compte prendre : de ne rien faire à l’imposition de restrictions supplémentaires sur le PVC, puis à son interdiction totale aux États-Unis, a déclaré Enck.
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COMMENTAIRES 
Pour quelqu'un  comme moi  qui  a vécu l ere  du développement effréné du plastique la seule question est :Le PVC est-il toujours toxique ?
Le PVC est le troisième plastique le plus couramment fabriqué dans le monde. Le PVC n 'est toxique qu'à chaque étape de sa production et de son élimination.Dans son usage  banal quotidien il ne l est pas !
PS/Bienentendu j evite de chauffer ou bruler le PVC  ou de le metytre au micro ondes 

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How vinyl chloride, the chemical released in the Ohio train derailment, can damage the liver
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lundi 25 décembre 2023

SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT . PROGRAMME DE TRADUCTION

 Dear olivier hartmanshenn,

Here is your customized Science X Newsletter for week 51:

Mesopotamian bricks unveil the strength of Earth's ancient magnetic field

Ancient bricks inscribed with the names of Mesopotamian kings have yielded important insights into a mysterious anomaly in Earth's magnetic field 3,000 years ago, according to a new study involving University College London researchers.

Challenging assumptions: The 8.5-year rhythm of Earth's inner core

Researchers from China have confirmed the existence of an approximately 8.5-year Inner Core Wobble (ICW) in both polar motion and length-of-day variations, revealing a static tilt of about 0.17 degrees between the Earth's inner core and mantle, challenging traditional assumptions and providing insights into the Earth's internal dynamics and density distribution.

Adding a small amount of solid carbon to copper boosts its conductivity

A common carbon compound is enabling remarkable performance enhancements when mixed in just the right proportion with copper to make electrical wires. It's a phenomenon that defies conventional wisdom about how metals conduct electricity.

Newly discovered hedgehog species diverged from others more than a million years ago

Researchers at Anhui Normal University, Wuhu, China, have announced the discovery of a new species within the hedgehog genus Mesechinus. The eastern China hedgehog species was found to be distinct from other regional hedgehogs across morphological and phylogenetic characteristics.

Exoplanets' climate: It takes nothing to switch from habitable to hell, say researchers

The Earth is a wonderful blue and green dot covered with oceans and life, while Venus is a yellowish sterile sphere that is not only inhospitable but also sterile. However, the difference between the two is only a few degrees in temperature. A team of astronomers from the University of Geneva (UNIGE), with the support of the CNRS laboratories of Paris and Bordeaux, has achieved a world's first by managing to simulate the entirety of the runaway greenhouse process that can transform the climate of a planet from idyllic and perfect for life, to a place more than harsh and hostile.

Researchers use VLT exoplanet hunter to study Jupiter's winds

For the first time, an instrument to find planets light years away was used on an object in the solar system, in a study on Jupiter's winds.

Researchers surprised at levels of toxicity in standard plastic products

The plastic with which we surround ourselves contains a range of chemical additives that can leach out into water systems in the natural environment. This can happen both before and during the plastic degradation process. Even if it takes a long time for products to break down into microplastic particles, the chemicals start to leach from the plastic as soon as it enters the water.

Researchers fear the spoken 'r' is ready to roll away from the last bastion of rhoticity in England

How do you pronounce your "r"s towards the ends of words like Shearer, purr, nerd and pore? And what about those in car, bird and her?

Astronomers detect seismic ripples in ancient galactic disk

A new snapshot of an ancient, far-off galaxy could help scientists understand how it formed and the origins of our own Milky Way. At more than 12 billion years old, BRI 1335-0417 is the oldest and furthest known spiral galaxy in our universe.

Research argues that Occam's razor is an 'essential factor that distinguishes science from superstition'

Occam's razor—the principle that when faced with competing explanations, we should choose the simplest that fits the facts—is not just a tool of science. Occam's razor is science, insists a renowned molecular geneticist from the University of Surrey.

Uncontrolled chemical reactions fuel crises at LA County's two largest landfills

Hundreds of feet underground, in a long-dormant portion of Chiquita Canyon landfill, tons of garbage have been smoldering for months due to an enigmatic chemical reaction.

Analysis of ancient Scythian leather samples shows two were made from human skin

A multi-institutional team of anthropologists has discovered that two pieces of ancient Scythian leather excavated at sites in Ukraine were made from human skin. In their project, reported on the open-access site PLOS ONE, the group tested an account by the Greek historian Herodotus regarding certain behaviors of ancient Scythian warriors.

Scientists uncover link between ocean weather and global climate, using mechanical rather than statistical analysis

An international team of scientists has found the first direct evidence linking seemingly random weather systems in the ocean with climate on a global scale. Led by Hussein Aluie, an associate professor in the University of Rochester's Department of Mechanical Engineering and staff scientist at the University's Laboratory for Laser Energetics, the team reported their findings in Science Advances.

A new strategy for making and manipulating higher-temperature superconductors

Superconductors have intrigued physicists for decades. But these materials, which allow the perfect, lossless flow of electrons, usually only exhibit this quantum-mechanical peculiarity at temperatures so low—a few degrees above absolute zero—as to render them impractical.

Chimps and bonobos can recognize long-lost friends and family for decades, find researchers

Researchers led by a University of California, Berkeley, comparative psychologist have found that great apes and chimpanzees, our closest living relatives, can recognize groupmates they haven't seen in over two decades—evidence of what's believed to be the longest-lasting nonhuman memory ever recorded.

Revealing close and distant relatives in ancient DNA with unprecedented precision

If two persons are biologically related, they share long stretches of DNA that they co-inherited from their recent common ancestor. These almost identically shared stretches of genomes are called IBD ("Identity by Descent") segments. Up to the sixth-degree relatives—such as second to third cousins would be, or a great great great great grandparent—the two relatives even share multiple IBD segments. Personal genomics companies such as 23andme or Ancestry detect those segments routinely in DNA of their customers, and use this signal to distinctively reveal biological relatives in their databases.

Could there be a black hole inside the sun?

It's a classic tale of apocalyptic fiction. The sun, our precious source of heat and light, collapses into a black hole. Or perhaps a stray black hole comes along and swallows it up. The End is Nigh! If a stellar-mass black hole swallowed our sun, then we'd only have about eight minutes before, as the kids say, it gets real. But suppose the sun swallowed a small primordial black hole? Then things get interesting, and that's definitely worth a paper on the arXiv preprint server.

New AI model can predict human lifespan, researchers say. They want to make sure it's used for good

Researchers have created an artificial intelligence tool that uses sequences of life events—such as health history, education, job and income—to predict everything from a person's personality to their mortality.

Hubble sights a galaxy with 'forbidden' light

This whirling image features a bright spiral galaxy known as MCG-01-24-014, which is located about 275 million light-years from Earth. In addition to being a well-defined spiral galaxy, MCG-01-24-014 has an extremely energetic core known as an active galactic nucleus (AGN) and is categorized as a Type-2 Seyfert galaxy.

Early Neolithic high mountain settlers were already carrying out complex livestock and farming activities, finds stu



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Cher Olivier Hartmanshenn,

Voici votre newsletter Science X personnalisée pour la semaine 51 :


Des briques mésopotamiennes dévoilent la force de l'ancien champ magnétique terrestre
Des briques anciennes portant les noms de rois mésopotamiens ont fourni des informations importantes sur une mystérieuse anomalie du champ magnétique terrestre il y a 3 000 ans, selon une nouvelle étude impliquant des chercheurs de l'University College de Londres.


Hypothèses difficiles : le rythme de 8,5 ans du noyau interne de la Terre
Des chercheurs chinois ont confirmé l'existence d'une oscillation du noyau interne (ICW) d'environ 8,5 ans dans le mouvement polaire et les variations de la durée du jour, révélant une inclinaison statique d'environ 0,17 degrés entre le noyau interne de la Terre et le manteau, des hypothèses traditionnelles difficiles. et fournir des informations sur la dynamique interne de la Terre et la répartition de la densité.


L'ajout d'une petite quantité de carbone solide au cuivre augmente sa conductivité
Un composé de carbone courant permet des améliorations remarquables des performances lorsqu'il est mélangé dans la bonne proportion avec du cuivre pour fabriquer des fils électriques. C'est un phénomène qui défie les idées reçues sur la façon dont les métaux conduisent l'électricité.


Les espèces de hérissons récemment découvertes ont divergé des autres il y a plus d'un million d'années
Des chercheurs de l'Université normale d'Anhui, à Wuhu, en Chine, ont annoncé la découverte d'une nouvelle espèce au sein du genre hérisson Mesechinus. L'espèce de hérisson de l'est de la Chine s'est avérée distincte des autres hérissons régionaux par ses caractéristiques morphologiques et phylogénétiques.


Climat des exoplanètes : il suffit de rien pour passer du statut d'habitable à celui d'enfer, selon des chercheurs
La Terre est un merveilleux point bleu et vert recouvert d’océans et de vie, tandis que Vénus est une sphère jaunâtre et stérile, non seulement inhospitalière mais également stérile. Cependant, la différence de température entre les deux n’est que de quelques degrés. Une équipe d'astronomes de l'Université de Genève (UNIGE), avec le soutien des laboratoires du CNRS de Paris et de Bordeaux, a réalisé une première mondiale en parvenant à simuler l'intégralité du processus d'effet de serre incontrôlable qui peut transformer le climat d'une planète de Idyllique et parfait pour la vie, dans un endroit plus que dur et hostile.


Des chercheurs utilisent le chasseur d'exoplanètes VLT pour étudier les vents de Jupiter
Pour la première fois, un instrument permettant de trouver des planètes à des années-lumière a été utilisé sur un objet du système solaire, dans le cadre d'une étude sur les vents de Jupiter.


Des chercheurs surpris par les niveaux de toxicité des produits en plastique standards
Le plastique dont nous nous entourons contient une gamme d’additifs chimiques qui peuvent s’infiltrer dans les systèmes d’eau de l’environnement naturel. Cela peut se produire avant et pendant le processus de dégradation du plastique. Même si les produits mettent beaucoup de temps à se décomposer en particules microplastiques, les produits chimiques commencent à s'échapper du plastique dès qu'il pénètre dans l'eau.


Les chercheurs craignent que le « r » parlé ne soit prêt à s'éloigner du dernier bastion de la rhoticité en Angleterre
Comment prononcez-vous vos « r » à la fin de mots comme Shearer, purr, nerd et pore ? Et qu'en est-il de ceux en voiture, de Bird et d'elle ?


Des astronomes détectent des ondulations sismiques dans un ancien disque galactique
Un nouvel instantané d’une ancienne galaxie lointaine pourrait aider les scientifiques à comprendre comment elle s’est formée et les origines de notre propre Voie lactée. Vieille de plus de 12 milliards d’années, BRI 1335-0417 est la galaxie spirale la plus ancienne et la plus éloignée connue de notre univers.


Des recherches affirment que le rasoir d'Occam est un « facteur essentiel qui distingue la science de la superstition ».
Le rasoir d’Occam – le principe selon lequel, face à des explications concurrentes, nous devons choisir la plus simple qui correspond aux faits – n’est pas seulement un outil scientifique. Le rasoir d'Occam, c'est la science, insiste un généticien moléculaire renommé de l'Université de Surrey.


Des réactions chimiques incontrôlées alimentent les crises dans les deux plus grandes décharges du comté de Los Angeles
À des centaines de mètres sous terre, dans une partie longtemps inoccupée de la décharge de Chiquita Canyon, des tonnes de déchets couvent depuis des mois en raison d'une énigmatique réaction chimique.


L'analyse d'anciens échantillons de cuir scythe montre que deux d'entre eux étaient fabriqués à partir de peau humaine.
Une équipe multi-institutionnelle d'anthropologues a découvert que deux morceaux de cuir scythe ancien découverts sur des sites en Ukraine étaient fabriqués à partir de peau humaine. Dans leur projet, rapporté sur le site en libre accès PLOS ONE, le groupe a testé un récit de l'historien grec Hérodote sur certains comportements d'anciens guerriers scythes.


Les scientifiques découvrent un lien entre la météo océanique et le climat mondial, en utilisant une analyse mécanique plutôt que statistique
Une équipe internationale de scientifiques a découvert la première preuve directe reliant des systèmes météorologiques apparemment aléatoires dans l'océan et le climat à l'échelle mondiale. Dirigée par Hussein Aluie, professeur agrégé au département de génie mécanique de l'Université de Rochester et scientifique au Laboratoire d'énergie laser de l'Université, l'équipe a rapporté ses découvertes dans Science Advances.


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