• Le 27 octobre 2016 à 17h39

  LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /PHYSICS WORLD COM / OCT 2016/2

    

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  Flash Physics: Opportunity Rover goes crater diving

  Opportunity Mars Rover de la NASA, qui a commencé encore une autre mission prolongée ce mois-ci, se rendra à l'intérieur d'un cratère sur Mars et  va  y partir par   un ravin antique creusée par un fluide (qui peut avoir été de l'eau) -  c’est une première pour un rover Mars. Opportunity, qui est le plus long   rover actif sur Mars, lancé le 7 Juillet 2003 et a atterri sur Mars le 24 Janvier 2004, démarre une mission prévue de 90 jours martiens, ce qui équivaut à 92,4 jours terrestres. "Nous avons maintenant dépassé la durée  de la –mission primitive  par un facteur de 50», note John Callas, chef de projet d'Opportunity. - Le rover a atteint le bord du cratère Endeavour  en 2011 après plus de sept années d'enquête sur une série de petits cratères.  L'équipe Opportunity va conduire le rover sur toute la longueur du couloir, sur le plancher du cratère. Le deuxième objectif de la mission étendue est de comparer les roches à l'intérieur  de Endeavour Crater avec le type dominant des roches que  Opportunity avait  examinées dans les plaines qu'il explorait en route vers l'endroit actuel.

   Mon commentaire

   Extraordinaire la durée de vie de ce rover , en promenade sur  MARS !Quelle solidité !

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  N-type electrochemical transistor works underwater

  
  

  
  Water proof: n-type organic electrochemical transistor

  Un transistor  de type n électrochimique organique (OECT) qui fonctionne sous l'eau a été créé par une équipe internationale de chercheurs.Ces OECTs  sont très prometteurs en tant que capteurs biologiques, car ils peuvent convertir des signaux ioniques dans des milieux liquides en signaux électroniques. Un défi au développement de dispositifs de détection pratiques est que ces  OECTs ont été limités à être des dispositifs "de type p" basé sur la conduction électrique par des trous. Si  un OECTs peut également être basée sur des dispositifs de type n qui utilisent des électrons pour conduire l'électricité,alors  des capteurs de meilleure qualité et plus souples pourraient être créés. Le problème, cependant, est que les matériaux de type n ont tendance à être instables dans l'eau.  Alexander Giovannitti de l'Imperial College de Londres et ses collègues ont créé  ces OECTs d'un nouveau polymère semi-conducteur qui supporte à la fois la conduction n et  p et est également stable dans l'eau. Giovannitti dit que les nouveaux OECTs "pourraient être capables de détecter des anomalies dans les concentrations de sodium etde  l'ion potassium dans le cerveau, responsables des maladies des neurones telles que l'épilepsie». Les OECTs sont décrits dans Nature Communications.

  Mon commentaire : un développement surtout technologique 

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  'Radical' new microscope lens combines high resolution with large field of view

  Oct 10, 2016

  Optical system can study sub-cellular processes in large biological specimens

  Une nouvelle lentille de microscope qui offre la combinaison unique d'un grand champ de vision avec une haute résolution a été créée par des chercheurs au Royaume-Uni. Les nouvelles "mesolentilles " pour microscopes Co focaux peuvent créer des images 3D d'échantillons biologiques beaucoup plus facilement que ce qui était possible auparavant - tout en fournissant des détails au niveau subcellulaire. Selon les chercheurs, la possibilité de visualiser l'ensemble des échantillons en une seule image pourrait aider à l'étude de nombreux processus biologiques et veiller à ce que des détails importants ne sont pas négligés.

  Les microscopes Co focaux a  balayage laser sont un outil important dans les sciences biologiques modernes. Ils ont émergé dans les années 1980 comme une amélioration sur les microscopes à fluorescence

  Mon commentaire : Encore un petit  progrés technologique de plus . En microscopie, il faut trouver un compromis entre la résolution et la taille de l'échantillon qui peut être imagé, ou d'un champ de vision - soit vous avez un grand champ de vision et de faible résolution  ,soit un champ de vision  petit  avec  haute résolutionLes. microscopes Co focaux actuels peinent à fournir  l'image de grands spécimens, car un faible grossissement produit une faible résolution.

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  Ultrasound creates 2D arrays of droplets

  Oct 11, 2016

  Technique could be used to simulate interactions between living cells

  Des gouttelettes liquides ont été disposées dans des tableaux 2D par des chercheurs de l'Université de Bristol au Royaume-Uni. Les gouttelettes contiennent des polymères enchevêtrés et sont créés dans un réservoir d'eau. Une gamme de produits chimiques différents peut être ajoutée aux gouttelettes, qui pourraient être utilisés pour créer des analyses à haut débit de systèmes de développement de nouveaux médicaments ou  pour effectuer des diagnostics médicaux rapides. Les réseaux de gouttelettes pourraient même être utilisés pour étudier la façon dont les cellules vivantes communiquent les unes avec les autres.

  Bien que ces tableaux de gouttelettes de liquide aient été crées avant, les tentatives précédentes avaient fonctionné  soit en utilisant des mélanges de pétrole et de l'eau soit de l'évaporation du liquide pour créer le tableau sur une surface sèche.Aucune de ces deux  techniques n’ est apte à supporter des réactions chimiques à base d'eau, ce qui était l'objectif principal de Bruce Drinkwater et  de son équipe de physiciens, des ingénieurs et des chimistes, qui ont développé la nouvelle technologie.

     MON COMMENTAIRE / Je ne suis pas assez compétant en biologie  et pharmacie pour évaluer l intérêt de cette découverte

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  Particles cooled coherently,

  Un  contrôle cohérent quantique de la lumière a été utilisé pour réduire le mouvement aléatoire d'une petite nanoparticule en 2D. L'expérience a été réalisée en Suisse par Martin Frimmer, Jan Gieseler et Lukas Novotny à l'ETH Zürich, et implique le piégeage d'une sphère de silice de  juste 136 nm de diamètre au foyer d'un faisceau laser. Pour les petits mouvements nécessaires au sujet de la mise au point, la particule se comporte comme un oscillateur harmonique simple qui peut se déplacer de manière indépendante dans trois directions. L'équipe a été capable de coupler les mouvements de la particule dans le plan x-y, qui est le plan perpendiculaire à la propagation du faisceau laser. Cela a été fait par modulation de la polarisation de la lumière laser de façon à ce qu'elle tourne dans le plan x-y. Le processus de refroidissement cohérent commence par réglage de la lumière laser pour réduire le mouvement de la particule dans la direction y - tout en lui permettant de se déplacer librement dans la direction x. Ensuite, le couplage x-y est mis sous tension, ce qui permet à une partie du mouvement de se faire  dans la direction x pour être transféré dans la direction y, en refroidissant ainsi la particule dans la direction x. La recherche, qui est décrit dans Physical Review Letters, pourrait être développéepour mettre la nano particule dans ses états fondamentaux  divers  à étudier

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  Planet's rings rotate 'wrong way'

  Des anneaux géants  autour d'une exoplanète pourraient rester stables pendant plus de 100.000 ans - mais seulement si les anneaux en orbite se situent  dans la direction opposée à celle de l'orbite de la planète autour de l'étoile. Telle est le résultat  des chercheurs au Japon et aux Pays-Bas, qui l'an dernier ont découvert l’exoplanète J1407b avec des anneaux plus de 100 fois plus grands que ceux de Saturne. Steven Rieder au RIKEN au Japon et Matthew Kenworthy à l'Université de Leiden aux Pays-Bas ont concentré son attention sur la jeune étoile, J1407 semblable au Soleil après avoir subi une série d'éclipses étranges en 2007. Les chercheurs ont réalisé que les observations ne pouvaient être expliquées que  si l étoile avait  accueilli une planète avec un système cyclique gigantesque. Le seul problème avec une telle hypothèse était que les anneaux ne seraient pas stables pendant très longtemps car l’orbite très excentrique de la planète l’apporte assez proche de son étoile pour perturber les anneaux. Maintenant, le duo de chercheurs  a effectué des simulations et a constaté que le système cyclique massif peut persister pendant plus de 10.000 orbites  anuels, aussi longtemps que les plates-formes tournent dans le sens opposé à l'orbite de la planète. Ces anneaux rétrogrades ne sont pas communs et les chercheurs concluent que  c est une sorte de catastrophe causée soit  par la planète par ses   anneaux qui a  inversé l orbite. Leurs résultats ont été acceptés pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics.

  Mon commentaire : J ai du mal à y croire ! Imaginez un jeune  SOLEIL   entouré d’une planète Saturne dont les anneaux s’étendraient jusqu’à  Mercure ! N’est on pas en présence d un système en voie de génerer de petites planètes telluriques dans x millions d années ?????

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  Frequency comb traps and cools atoms

  Oct 12, 2016 1 comment

  New technique could work on hard-to-cool atoms like oxygen and hydrogen, say physicists

  Une nouvelle  manière   de piégeage et de refroidissement des atomes a été dévoilée par une équipe de physiciens de l'Université de Californie, Los Angeles, aux États-Unis. La technique utilise un laser pulsé connu comme  peigne de fréquences, et pourrait un jour être utilisée pour étudier le comportement quantique d atomes importants pour la biologie et l'astronomie, comme l'hydrogène, le carbone, l'azote et l'oxygène. Ces atomes ne peuvent pas être refroidis à l'aide des méthodes existantes car cela nécessiterait des lasers ultraviolets de forte puissance, et qui ne sont pas actuellement disponibles.

  Le refroidissement laser a été démontré en 1985 et consiste à ralentir le mouvement des particules quantiques tels que des atomes jusqu'à ce que leur température approche 0 K. Au cours des 30 dernières années, la technique a permis aux physiciens d'effectuer des mesures précises sur des atomes ultrafroid pour étudier les processus quantiques et même créer  éventuellement des dispositifs quantiques logiques.

  Dans le refroidissement standard du laser, plusieurs lasers sont configurés de telle sorte que leurs faisceaux se coupent sur un échantillon de particules, tel que des atomes de rubidium. Les fréquences des lasers sont réglées légèrement inférieures à la fréquence de résonance du rubidium. En raison du décalage Doppler, cela se traduit par absorption de la lumière principalement par des atomes qui se déplacent vers le faisceau. Chaque atome excité émet alors la lumière dans une direction aléatoire, ce qui entraîne une perte nette de l'énergie , et le processus se répète, ce qui ralentit les atomes.

  Mon commentaire : La méthode de refroidissement laser  par configuration   de « fuite de chaleur auxiliaire »   est maintenant de mieux en mieux  mise en œuvre  et c’est tant mieux …Mais au démarrage  refroidir par laser pouvait  sembler paradoxal !

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  Warm dense matter

  Une nouvelle simulation informatique de la matière chaude dense qui pourrait améliorer la fusion de plasma laser a été dévoilée  par les physiciens en Allemagne, aux Etats-Unis et au Royaume-Uni. Les simulations ont permis à Matthew Foulkes et ses collègues de l'Imperial College de Londres, à Christian Albrechts Université de Kiel et Los Alamos National Laboratory  de  déterminer le diagramme de phase de la matière chaude dense - qui existe dans la gamme de température entre la matière condensée et un  plasma (1000-100,000 K) et qui  est caractérisé par des électrons chauds qui se déplacent à l'intérieur d’ atomes  rangés serrés. C’ est une étape importante dans le processus de fusion par laser, de sorte que les lasers intenses compriment et la chaleur d'une cible solide conduisant les noyaux atomiques ensemble jusqu'à ce qu'ils fusionnent et libèrent de grandes quantités d'énergie. Comme les électrons dans la cible sont chauffés par les lasers, la cible se transforme en une  matière dense chaude pendant  seulement quelques microsecondes. Cette phase éphémère peut être cruciale pour la réalisation de la fusion, car elle affecte la façon dont les noyaux seront plus compressés. Si cette compression est inégale, alors la fusion restera peu importante  ou  ne se produira pas. Comprendre le comportement des électrons durant la phase de matière dense et chaude pourrait aider les physiciens à améliorer le processus de compression. Les simulations sont décrites dans Physical Review Letters et elless pourraient également faire la lumière sur la matière chaude dense dans l'astronomie, y compris le comportement du noyau de Jupiter et l'atmosphère des étoiles naines blanches.

  Mon commentaire : Encore un article de modèles mathématiques de plus ! Ne vous contentez pas de calculer pour soit disant prévoir ! il faut donner un exemple effectif  de fonctionnement OK   …Bigre !

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  A nanotube balloon,

  Nanotube 'balloon' can be inflated and deflated

  
  

  
  Tiny motor: nanotube balloons could drive minuscule machines

  Un nanotube de carbone minuscule a été gonflé et dégonflé un peu comme un ballon en  lui faisant subir de petits changements à la tension appliquée sur toute sa longueur. Le travail a été fait par Hamid Reza Barzegar à l'Université d'Umeå en Suède, et Alex Zettl à l'Université de Californie, Berkeley et pourrait un jour être utilisé pour créer des machines et des actionneurs minuscules pour une large gamme d'applications. Les nanotubes de carbone ont des parois qui peuvent être aussi mince qu’un seul atome. Ils peuvent être fabriqués sans défaut ;de telle sorte  que les chercheurs disent que celà pourrait faire des actionneurs à base de nanotubes résistant à l'usure mécanique et la fatigue. En effet, ils s’avèrent  capables de gonfler et dégonfler leur ballon à plusieurs reprises sans causer aucun dommage apparent au nanotube. La recherche est décrite dans Nano Letters.

  Mon commentaire

   J’ai toujours rêvé d’une paire de pinces  brucelles   capable de déplacer  délicatement sur quelques angströms  un atome adsorbé d’un site A à un site B !!!

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  Quantum coherence forever.....

  Des physiciens basés  au Brésil, en Italie, en Allemagne et au Royaume-Uni ont montré qu'il est possible de vaincre ce grand ennemi de la technologie quantique:la décohérence. La capacité des systèmes quantiques  à exister dans des états de superposition tient semble il ses  promesse, entre autres choses,pour des ordinateurs qui seraient exponentiellement plus rapides  que les dispositifs classiques d'aujourd'hui. Cependant, ces états sont généralement détruits par l'interférence de l'environnement après seulement une fraction de seconde. Les physiciens pourraient contourner ce problème en ajoutant des contrôles supplémentaires au  système, mais cela utiliserait  d'énormes ressources. Les systèmes de correction d'erreurs quantiques, par exemple, exigent la multiplication du nombre de bits quantiques (qubits) . Dans leur nouveau travail, Gerardo Adesso de l'Université de Nottingham et ses collègues ont découvert qu'ils peuvent retarder l'apparition de la décohérence dans certains systèmes composites qui ne perdent pas l'énergie vers l'environnement pour au moins une seconde de durée  - et en principe, disent-ils, indéfiniment - sans avoir recours à la correction d'erreur ou à  d'autres régimes artificiels. L'astuce, révèlent-ils, consiste à préparer des états tels qu'ils sont observés en utilisant une base quantique orthogonale à celle de la source de bruit. Les chercheurs ont observé cette «cohérence quantique éternelle" dans les systèmes de spin contenant deux et quatre qubits réalisés  par résonance magnétique nucléaire à la température ambiante, et ils disent que de tels états à l'avenir pourraient être utilisés pour mener à trés faible bruit la magnétométrie. Un membre de l'équipe Rosario Lo Franco de l'Université de Palerme ajoute que les plantes pourraient exploiter un système similaire afin de maintenir des temps de cohérence très longs observés pendant qu  elles récoltent la lumière. La recherche sera rapportée dans Physical Review Letters et un prépublication est disponible sur arXiv.

   MON COMMENTAIRE

  Si ce dispositif simple dans son principe se vérifiait à l’usage , ce serait une belle découverte  car la décohérence quantique  est générale …..

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  Two trillion galaxies in the universe......

  Universal census tots up to two trillion galaxies

  
  

  
  Across the universe: a trillion galaxies

  Le recensement cosmique le plus précis  jamais trouvé   montre qu'il y  a beaucoup plus de galaxies dans l'univers observable comme on le pensait précédemment. Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par Christopher Conselice de l'Université de Nottingham, Royaume-Uni,a exploité  les dernières données et les images utilisées du télescope spatial Hubble de la NASA / ESA pour estimer que l'univers visible contient autour de deux billions de galaxies - environ 20 fois plus que le nombre précédent de 100-200 milliards de galaxies. "Cela dépasse l'entendement que plus de 90% des galaxies dans l'univers doivent encore être étudiées. Qui sait quelles sont les propriétés intéressantes que nous trouverons lorsque nous observerons ces galaxies avec la prochaine génération de télescopes," dit Conselice. L'équipe a converti  les images de Hubble en images 3D pour effectuer des mesures précises sur le nombre de galaxies à différentes époques à travers l'évolution de l'univers, à la recherche de 13 milliards d'années dans le passé. Ils ont constaté que les galaxies ne sont pas réparties uniformément dans toute l'histoire de l'univers et qu'il y avait 10 fois plus de galaxies par unité de volume (quoique  de relativement petites et faibles galaxies) lorsque l'univers était seulement âgé de quelques milliards d'années. L'équipe a également mis au point de nouveaux modèles mathématiques qui leur ont permis de déduire l'existence de galaxies qui sont trop faibles ou pour être vu de loin par les télescopes actuels. Le travail est décrit dans l'Astrophysical Journal (APJ 830 83)

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