UP' Magazine L'innovation pour défi

peinture solaire

Cette « peinture solaire » transforme votre maison en source d’énergie verte

Les initiatives en matière d’énergies propres, tout comme les innovations technologiques, se multiplient partout dans le monde. Dernière-née : cette peinture « solaire » inventée par des chercheurs australiens qui transforme en source d’énergie tout ce que vous aurez envie de peindre !
 
Une équipe de chercheurs du  Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT)  a développé une peinture qui peut être utilisée pour générer de l'énergie propre. Cette peinture combine l'oxyde de titane déjà utilisé dans de nombreuses peintures murales avec un nouveau composé : le sulfate de molybdène synthétique. Ce dernier agit de la même façon que le gel de silice que l’on a pris l’habitude de voir, en petits sachets, dans les packagings de nombreux produits de consommation pour les protéger de l'humidité. Mais contrairement au gel de silice, le nouveau matériau, le sulfure de molybdène synthétique, agit également comme un semi-conducteur et catalyse le fractionnement des atomes d'eau en hydrogène et en oxygène.
 
Selon un rapport publié sur le site Web de RMIT , le matériau absorbe l'énergie solaire ainsi que l'humidité de l'air environnant. Il peut ensuite diviser l'eau en hydrogène et en oxygène, et recueillir l'hydrogène pour qu’elle soit utilisée dans des piles à combustible ou pour alimenter un véhicule.
 
Le chercheur principal du RMIT, le Dr Torben Daeneke, déclare: « Nous avons constaté que le mélange du composé avec des particules d'oxyde de titane conduit à une peinture absorbant la lumière solaire qui produit du carburant à l'hydrogène à partir de l'énergie solaire et de l'air humide. »
Il poursuit : « L'oxyde de titane est le pigment blanc qui est déjà couramment utilisé dans la peinture murale, ce qui signifie que le simple ajout du nouveau matériau peut transformer un mur de briques en source d'énergie et en production de carburant ».
 
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Cette peinture sera commercialisée au cours des cinq prochaines années, mais Torben Daeneke affirme d’ores et déjà que le produit final sera bon marché à produire.
 
Le chercheur précise également que la peinture serait efficace dans divers climats, des environnements humides aux chauds et secs, et atteindra sa pleine mesure près de grandes étendues d'eau: «Tout endroit qui a de la vapeur d'eau dans l'air, même des zones éloignées de l'eau, peut produire du carburant. »
 
La peinture pourrait être utilisée pour couvrir des zones qui n'auraient pas assez de lumière solaire pour justifier le placement de panneaux solaires, en maximisant la capacité de toute construction à générer de l'énergie propre. Toute surface qui pourrait être peinte - une clôture, un hangar, un abri de jardin… - serait ainsi transformée en une structure productrice d'énergie. Selon les chercheurs à la source de cette innovation, l'hydrogène est la source d'énergie la plus propre et pourrait être utilisé dans les piles à combustible ainsi que dans les moteurs à combustion classique comme alternative aux combustibles fossiles.
 
Lorsque ce nouveau produit sera enfin disponible aux consommateurs, il rejoindra en bonne place la liste toujours croissante de technologies innovantes qui tendent à détourner l'humanité des combustibles fossiles et nous engager vers un monde d'énergies plus propres et renouvelables.
 
 
La recherche a été publiée sous le nom de «Propriétés dépendantes de l'eau de surface des sulfures de molybdène riches en soufre - Découpe d'eau de phase gazeuse électrolytique» dans ACS Nano , journal de l'American Chemical Society.
 
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impression 3D

Accélérer l'impression 3D grâce à l'hologramme

Une startup américaine spécialisée en réalité augmentée, Daqri, vient de mettre au point une technologie d’impression 3D basée sur l’hologramme, dévoilée par la MIT Technology Review.
 
Un laser vert brillant clignote, immergé dans une boîte de Pétri. De nulle part, la forme d'un trombone émerge-fantomatique d'abord, puis solide. Cinq secondes plus tard, l’objet est récupéré, nettoyé et prêt à l'emploi.
Le principe de base ici est une technique d'impression 3D qui utilise des lasers pour durcir un plastique monomère activé par la lumière en plastique solide, la polymérisation. Mais contrairement à d'autres approches, qui balayent un laser d'avant en arrière pour créer des formes d'une couche à la fois, ce système le fait à l'aide d'un champ lumineux en 3D - en d'autres termes, un hologramme. Avantage : Il pourrait rendre l'impression 3D beaucoup plus rapide.
 
Au cœur de l'appareil qui a imprimé le trombone se trouve une puce holographique développée par Daqri, une startup qui conçoit et construit des appareils de réalité augmentée à partir de laboratoires à San Francisco et à Milton Keynes au Royaume-Uni.
L'avantage de la puce de Daqri est qu'elle peut créer des hologrammes sans recourir à des dispositifs optiques complexes. Sur une couche de silicium, un réseau de cristaux ajustables permet de contrôler l'ampleur et la phase de la lumière laser envoyée sur la cellule. Un logiciel permet d'ajuster les cristaux de manière à créer les interférences à partir desquelles le champ 3D "holographique" est créé.
Dans les expériences, l'équipe a utilisé la puce pour créer des objets solides en projetant des hologrammes dans des récipients de divers monomères activés par la lumière. Il peut actuellement faire des petits objets, comme un trombone, en environ cinq secondes - un processus qui pourrait prendre plusieur minutes avec une imprimante 3D normale.
 
Seamus Blackley, le directeur scientifique de Daqri, reconnait l’avantage de l'objet ainsi imprimé en une seule étape : il ne souffre plus des défauts de l'impression 3D classique liés la superposition de couches les unes après les autres. Et les objets en volume devraient prendre environ la même quantité de temps à imprimer que les plus petits.
Il y a cependant certaines limites. Le matériel actuel crée uniquement des formes peu profondes, par exemple, comme le trombone. Mais la profondeur devrait augmenter en fonction de la taille de la puce holographique utilisée, et la société envisage d'augmenter l'échelle du dispositif en conséquence.
 
Dávid Lakatos, chef de produit de la société d'impression 3D Formlabs, affirme que la chaleur pourrait aussi être un problème. « La polymérisation est un processus exothermique (qui produit de la chaleur) », dit-il, se référant au processus par lequel le liquide activé par la lumière se contracte en un solide. « Imprimer quelque chose de plus rapide signifie plus d'énergie dans la réaction qui est libérée. » Cela ferait craindre un risque de fonte plus important sur des objets de plus grande taille.
La puce de Daqri a également d'autres applications intéressantes. Alors que l'entreprise est reconnue pour ses dispositifs de réalité augmentée, elle prévoit d'utiliser sa puce holographique pour créer des écrans avec de multiples plans d'information sur les voitures, notamment. Actuellement, a été créé un prototype de tête d'affiche qui peut projeter une image sur un pare-brise avec une résolution équivalente à un écran 720p HD, en temps réel. A suivre.
(Source : MIT Technology Review - Jamie Condliffe  17 février 2017)
 
 
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casque Relax

Relax : un casque pour mesurer l'état de relaxation

Si la relaxation est avant tout un art de vivre avec soi-même, elle n'a plus besoin de prouver ses bienfaits pour notre santé et nos vies. Mais elle fait néanmoins bouillonner le cerveau des chercheurs du CEA. Ils viennent de mettre au point un casque de mesure de notre état de relaxation. Pour quels objectifs ? Mieux gérer nos états de stress ? Pas vraiment ...
 
Relax est présenté par le CEA comme le casque qui présente le meilleur compromis entre simplicité d’utilisation et précision de la mesure de l’activité cérébrale. Il est très simple à installer ce qui le rend utilisable par tout le monde. Basé sur une technologie très innovante, Relax fonctionne sans gel de contact, et avec précision chez presque tous les individus (en fonction de la masse de cheveux et de l’épaisseur du cuir chevelu). Il mesure les ondes du cerveau mais n’interagit pas en retour sur l’organe. Sa mise en œuvre peut se faire à la maison comme au bureau, et ne nécessite pas un environnement médical.
 
Grâce aux informations fournies par le casque et son application sur smartphone ou tablette, l’utilisateur de Relax peut vérifier son état de relaxation. Pour quoi faire ? Dans le futur, la technologie pourrait être adaptée pour commander des applications informatiques comme la réalité virtuelle, les jeux vidéo, ou les systèmes d’assistance aux personnes en situation de handicap.
 
Il s’agit là du premier système de mesure de l’activité cérébrale par électroencéphalographie (EEG) (1) fonctionnant avec des électrodes sèches (sans gel de contact). Il a vocation à constituer un nouveau standard pour développer et diffuser des applications médicales (il est compatible avec les certifications médicales) et de confort ou de loisir.
 
Même s’il n’existe pas de données scientifiques sur le sujet spécifique « EEG et relaxation », on sait que la relaxation, tout comme la méditation « pleine conscience », permet de modifier le tracé EEG de certaines zones du cerveau. Comment ça marche ?
L’enregistrement d’un EEG est complètement indolore et non invasif. Ses différents tracés correspondent aux différences de potentiels électriques détectés entre ces différentes électrodes.
D’où vient cette différence ? Principalement de l’activité plus ou moins grande, selon les régions, des neurones des différentes couches du cortex cérébral. Mais la contribution de chaque neurone pris individuellement est extrêmement faible. De plus, le signal doit traverser plusieurs couches de tissu comme les méninges, l’os du crâne et la peau pour atteindre les électrodes, ce qui diminue d’autant plus le signal. Le signal perçu par l’EEG ne peut donc correspondre qu’à l’activité simultanée de plusieurs milliers de neurones.
 
L’EEG ne nous dira jamais à quoi peut penser une personne (heureusement !), mais il peut dire si une personne est en train de penser, si elle est seulement éveillée ou encore si elle dort. Plus précisément, l’amplitude de ce signal (qui se traduit par une déflection plus ou moins importante sur le tracé de l’EEG) sera proportionnelle au degré de synchronisation de l’activité nerveuse des neurones d’une région donnée du cortex.
En effet, quand un groupe de neurones est excité simultanément, leurs faibles signaux s’additionnent et deviennent perceptibles pour les électrodes à la surface du crâne. À l’opposé, lorsque les stimulations que reçoivent les dendrites d’un groupe de neurones ne sont pas synchronisées, le tracé de l’EEG correspondant à la sommation de ces signaux est faible et irrégulier.
On peut dire, grosso modo, que lorsque le cortex est engagé dans l’analyse d’information provenant d’une stimulation sensorielle ou d’un processus interne, l’activité de ses neurones est relativement élevée mais également peu synchronisée. Chaque petit groupe de neurones étant activé par des aspects différents de la tâche cognitive à résoudre, la synchronisation est donc faible et par conséquent l’amplitude de l’EEG aussi. Les ondes bêta seront alors dominantes.
Au contraire, durant le sommeil profond, les neurones corticaux ne sont plus impliqués dans le traitement de l’information et plusieurs d’entre eux sont en plus stimulés par le même influx lent et rythmique en provenance du thalamus. La synchronisation forte amène alors l’EEG de fortes amplitudes caractéristique des ondes delta.
 
On comprend ainsi comment ce casque va permettre une introspection complète de nos cerveaux pour mieux adapter jeux, réalité virtuelle et autres addictions en fonction de son état...
 
Après le Relax, il ne nous restera plus qu’à acheter le casque Melomind, chargé, lui, de nous relaxer grâce à une paire d’écouteurs qui joue des sons ambiants apaisants en stimulant le cerveau.
 
Pour vivre zen, la vie sous casque, ça vous dit ?!
 
 
(1)    L‘électroencéphalogramme (EEG) fut mis au point la première fois en 1929 par le psychiatre allemand Hans Berger (1842-1926)
 
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réalité augmentée

La réalité augmentée pour remplacer les dissections humaines

L’université Case Western dans l’Etat de l'Ohio aux USA envisage d’utiliser le casque Microsoft Hololens pour apprendre l’anatomie à ses étudiants en médecine. Grâce à la réalité augmentée, les futurs médecins n’auront plus besoin de disséquer des corps humains.
 
La dissection d’un corps humain est un rite de passage obligatoire pour les étudiants en médecine.  Cette confrontation directe à l’anatomie humaine est indispensable pour envisager une carrière de médecin. Toutefois, certains vivent mal cette expérience. De plus, les laboratoires de dissection sont bien souvent saturés, et le nombre élevé d’étudiants par cadavre empêche d’avoir une bonne visibilité. Ces laboratoires eux-mêmes représentent un coût de maintenance élevé, et les produits chimiques utilisés pour conserver les corps peuvent provoquer des allergies.
 
C’est en 2013 que l’université Case Western a entrepris de trouver une alternative numérique à la dissection. L’université a d’abord essayé de répliquer le corps humain avec de grands écrans tactiles, mais la 3D faisait cruellement défaut.
Pour toutes ces raisons, Case Western a décidé de proposer une alternative à cette tradition : utiliser le Microsoft HoloLens, le casque en réalité augmentée de Microsoft fonctionnant avec l'aide d'hologrammes. Et à partir de 2019, grâce à une collaboration avec la Cleveland Clinic, les étudiants du nouveau campus pourront utiliser la réalité virtuelle et la réalité augmentée pour découvrir les subtilités du corps humain.
 
Cette collaboration avec Microsoft a vu le jour grâce à la relation entre Toby Cosgrove, président de la Cleveland Clinic, et Craig Mundie, alors directeur de Microsoft Research. En 2014, Cosgrove a eu l’occasion de découvrir le HoloLens et fut directement enthousiasmé par cette technologie nouvelle.
 
 
L’université a d’ores et déjà testé ce système à travers un cours d’essai sur le thorax supérieur. Les réactions des étudiants se sont avérées extrêmement positives. Un grand nombre d’entre eux affirment avoir vu certains détails qui leur auraient échappé lors d’une dissection traditionnelle.
 
À présent, l’institution cherche à développer un niveau d’interactivité supérieur pour ces explorations du corps humain en réalité augmentée. Case Western tente de développer sa propre application HoloLens. Le casque de Microsoft en est encore à ses balbutiements, et les développeurs sont confrontés à ses limites. Toutefois, au cours de l’année prochaine, les efforts nécessaires seront déployés pour créer du contenu pédagogique aussi formateur qu’une véritable dissection.
 
Sur le campus de l’université Case Western, les étudiants en médecine ne seront pas les seuls à utiliser le HoloLens. Les autres disciplines telles que l’art, l’histoire, l’ingénierie ou la physique pourront également bénéficier de cette technologie avancée. Visiter des monuments historiques, analyser l’architecture d’un bâtiment, sont autant de possibilités offertes par la réalité virtuelle et augmentée. D’ailleurs, plusieurs salles du bâtiment principal du campus ont été dessinées à l’aide du HoloLens.
 
À n’en point douter, l’utilisation de la VR / AR dans le cadre scolaire est un réel progrès. Toutefois, on peut se demander si les étudiants ne risquent pas de perdre certaines valeurs transmises depuis des centaines d’années par la dissection humaine. À travers cette pratique ancestrale, les futurs médecins prennent conscience que les connaissances qu’ils acquièrent ont pour objet la vie humaine, et que leur responsabilité vis-à-vis de futurs patients est un poids qu’il faut assumer.
 
Quoi qu’il en soit, Case Western prévoit tout de même d’envoyer ses étudiants effectuer des stages de deux semaines dans un autre laboratoire pour effectuer des dissections. Pour le reste, la réalité augmentée va permettre à ces jeunes gens de mieux comprendre l’anatomie humaine et son fonctionnement dans les moindres détails.
(Source : Bastien L. - www.realite-virtuelle.com – 15/12/2016)
 
 
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« Réinitialiser » les protéines du sang pour ralentir le vieillissement

Ce pourrait être un nouveau chapitre dans la course à la jeunesse éternelle. Des scientifiques de l’Université de Berkeley sont parvenus à modifier les niveaux de protéines du sang afin de « rajeunir » les tissus et entraver le processus de vieillissement.
 
Les chercheurs californiens envisagent de lancer d’ici six mois un essai clinique radical mais qui, s’il fonctionne, ouvre des perspectives qui allècheront nombre d’entre nous.
Les individus choisis pour cette expérimentation verront leur sang passer dans une machine qui réinitialisera les niveaux normaux de protéines. Selon les scientifiques, en effet, des niveaux élevés de certaines protéines dans le sang sont susceptibles d’entraver la croissance et le bon fonctionnement des tissus du corps en bonne santé. C’est ce qui contribue à la détérioration des tissus et, prosaïquement, à la vieillesse.
 
Avant cette expérimentation qui sera menée sur l’homme, les chercheurs avaient mené des tests concluants sur l’animal. Leurs études, au passage, étaient financées par la filiale de Google, Calico ; rappelons que Google avait juré urbi et orbi vouloir « tuer la mort ».
 
Leur expérience a démontré et apporté des preuves que les perfusions de sang jeune accéléraient la réparation des muscles chez les animaux âgés. Sans vouloir crier victoire trop vite, une des responsables de l’étude, Irina Conboy, de l’Université de Berkeley, précise que l’amélioration pourrait aussi être due à la dilution du vieux sang chez les animaux, plutôt qu’au jeune sang aux propriétés rajeunissantes.
Il n’en demeure pas moins que ce travail se situe dans une série d’études visant à démontrer que les molécules du sang peuvent changer le rythme apparent du vieillissement dans certains tissus corporels.
 
Mais alors que la plupart des travaux antérieurs ont porté sur les effets rajeunissants des protéines existant dans le sang jeune, l’équipe de Berkeley conclut que des niveaux normaux de protéines dans du sang vieux sont un facteur encore plus important de vieillissement. « Ces protéines sont fabriquées tous les jours par tous les tissus de notre corps » a déclaré Irina Conboy au Guardian. « Quand elles sont présentes, à des niveaux bas, elles sont indispensables à la vie. Mais, avec l’âge, leurs niveaux deviennent biaisés. Dans certains cas, il y en a trop, dans d’autres cas, il n’y en a pas assez. Notre approche est donc de normaliser les niveaux de protéines dans le sang plutôt que d’injecter du sang jeune. »
 
Pour la scientifique ces travaux sont prometteurs pour combattre des maladies comme Alzheimer, Parkinson ou le diabète de type 2. En intervenant pour entraver le processus de vieillissement et la dégénérescence des tissus qui est liée, vous évitez les ravages de ce type de maladies.
 
La communauté scientifique observe ces expérimentations avec une grande attention. Certains comme Tony Wyss-Coray de l’Université de Stanford, qui prône la méthode de transfusion de jeune plasma sanguin, émet des doutes sur la validité statistique de l’étude de Berkeley. Il est vrai que la méthode de ces derniers est très différente de celle utilisée depuis déjà longtemps, consistant à échanger par transfusion du sang vieux avec du sang jeune.
 
Les scientifiques de Berkeley travaillent en effet sur un dispositif innovant qui consiste à filtrer les niveaux élevés de protéines dans le vieux sang humain afin de les remettre à des niveaux plus jeunes. En informatique, on appellerait cette manip’, un upgrade ou un « reset ». Irina Conboy précise encore : « si vous parvenez à éliminer les molécules inhibitrices clés du sang chez une personne âgée, le sang que vous lui réinjectez est son sang, doté de vertus immédiatement thérapeutiques ».
La scientifique promet obtenir des résultats tangibles dans les trois ans qui viennent et se prend à rêver : « Actuellement, notre santé diminue après environ sept décennies. Nous pensons être très près de prolonger cette limite ; certes vous ne serez pas champion du monde de natation ou coureur du marathon, mais vous pourrez continuer à vivre encore pendant quelques décennies, sans maladies graves. »
 
Source : The Guardian
 
 
 
 
 
 
 
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