Les Défis du CEA n°157 février 2011
Les Défis du CEA n°157 février 2011
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°157 de février 2011

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 20

  • Taille du fichier PDF : 4,5 Mo

  • Dans ce numéro : catalyseurs... comment planquer le platine ?

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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14 À la pointe les défis du cea février 2011 QUAND DEUX GALAXIES SE RENCONTRENT… TEXTE : Stéphanie Delage ASTROPHYSIQUE du CCRT Lescalculateurs 1 du CEA ont, pour la première fois, reproduit le choc de deux galaxies au plus près de la réalité. Damien Chapon et ses collègues du laboratoire Astrophysique, instrumentation et modélisation (CEA-Irfu 2) ont en effet simulé la rencontre de deux galaxies de la constellation du Corbeau (baptisées « galaxies des Antennes ») et ont obtenu des résultats comparables aux observations des astronomes. « Jusqu’ici, les modèles utilisés et la capacité des calculateurs ne permettaient pas de simuler toute la complexité d’une collision entre deux galaxies, explique Damien Chapon. Grâce à un nouveau modèle thermodynamique et un maillage plus fin, nous sommes parvenus à nous rapprocher de la réalité. Nous avons mis en évidence la formation de nuages de gaz très froids et très denses, (plus communément appelés « nuages moléculaires géants ») tels que les astronomes les observent dans les galaxies. » La constellation du Corbeau se situe à 62 millions d’années-lumière de la Terre. Les images du télescope Hubble datent donc de 62 millions d’années. À cette époque, les deux galaxies démarraient leur fusion. Les calculs des chercheurs du CEA sont remontés à 500 millions d’années avant le choc et simulent ce qui se passe actuellement. Ils nous dévoilent ainsi toute l’épopée galactique : « Avant la collision, « Les images du télescope Hubble datent de 62 millions d’années. À cette époque, les deux galaxies des Antennes démarraient leur fusion. » les galaxies des Antennes produisaient environ un soleil par an, raconte Damien Chapon. Mais il y a 250 millions d’années, sous l’effet de puissantes forces de marée entre les deux galaxies, leurs disques de gaz se sont déchirés, des grumeaux de gaz très denses et très froids se sont formés et ont donné naissance à des myriades d’étoiles. Ce n’est plus un soleil, mais des dizaines de soleils qui se forment chaque année lors de cette collision. » C’est la première fois que les chercheurs parviennent à reproduire de manière réaliste une telle flambée de formation stellaire. De plus, les physiciens ont réussi à simuler la répartition de ces amas de gaz très prolifiques en étoiles : « Les anciens modèles prévoyaient une concentration de la formation d’étoiles au centre de la galaxie, précise le chercheur. Mais nous avons montré une distribution plus homogène dans tout le disque, ce qui nous réconcilie avec nos collègues astronomes. » notes : 1. Centre de calcul et de recherche technologique. 2. Voir rubrique « Les laboratoires », p.3. D. Chapon, R. Teyssier, F. Bournaud/CEA
CEA-List numéro 157 les d éfis du cea GOOD VIBRATIONS TEXTE : X. M. TECHNOLOGIES POUR L’ÉNERGIE type d’alimentation électrique miniature, qui puise son énergie dans les vibrations « ambiantes », Unnouveau a été mis au point par des chercheurs du CEA-Léti 1. Autrement dit, il s’agit d’une sorte de dynamo fonctionnant grâce aux soubresauts de son support et non à la rotation d’une roue. De quoi alimenter les futurs capteurs autonomes dont les industriels prévoient de peupler notre quotidien : capteur de pression ou d’échauffement à l’intérieur des roues des voitures, contrôle de l’état d’usure de pièces mobiles tels des roulements à billes… Jusqu’à aujourd’hui, les prototypes de ces capteurs étaient alimentés par des matériaux piézoélectriques transformant les vibrations « ambiantes » (du pneu, du roulement…) en énergie électrique. Le système des chercheurs grenoblois, baptisé AgitAlim, utilise, lui, deux électrodes en silicium d’1 cm 2, qui sont creusées de sillons du diamètre d’un cheveu et couvertes d’un matériau diélectrique. Mues par les vibrations, elles se déplacent l’une par rapport à l’autre et, note : 1. Voir rubrique « Les laboratoires », p.3. Piézoélectrique//Propriété qu’ont certains corps pour se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique, et de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Difficile aujourd’hui pour des personnes en intervention (pompiers, troupes de sécurité…) de se repérer en temps réel à l’intérieur d’un bâtiment. Et ce même à l’aide d’un GPS, dont les ondes peuvent être bloquées par les murs. Des solutions alternatives de géolocalisation en intérieur existent bien à l’état de recherche, mais elles sont basées sur des technologies sans fil (badges RFID, infrarouges, Bluetooth…) qui requièrent des bornes émettrices et deviennent inopérantes en cas de panne de courant. D’où l’intérêt du sys- grâce à un transfert de charges électriques, génèrent une tension électrique alternative. Elles délivrent une puissance de 10 microwatts, suffisante pour les applications précitées. Immense avantage par rapport à leurs homologues piézoélectriques : « Les électrodes fonctionnent avec une large bande de fréquence de vibrations », souligne Ghislain Despesse, l’un des pères d’AgitAlim. Situées aux environs des 50 hertz, les vibrations qui animent un avion ou un train sont, par exemple, de trop basses fréquences et trop instables pour faire fonctionner une alimentation piézoélectrique. Question réalisation industrielle, des contacts ont été noués avec plusieurs sociétés. Grâce à l’une d’elles, l’AgitAlim pourrait servir de source d’énergie pour un stimulateur cardiaque. GPS D’INTÉRIEUR TEXTE : X. M. TECHNOLOGIES POUR L’INFORMATION tème complètement autonome développé par une équipe du CEA-List 1. Celui-ci est composé d’une caméra qui filme l’environnement et d’une centrale inertielle qui détecte les mouvements du porteur de la caméra et détermine son trajet. Le tout est relié à un ordinateur qui analyse en temps réel les images. « Le logiciel extrait des indices visuels des images puis, en suivant ceux-ci d’une image à l’autre, il reconstruit une carte 3D de l’environnement », révèle Sylvie Naudet, en charge de ce projet. Équipé d’un tel système, impossible de s’égarer : on ne perd que quelques mètres sur sa position par tranche de cent mètres parcourus. Si le bâtiment peut être visité rapidement au préalable, une version améliorée du logiciel fait tomber l’imprécision Prototype d’alimentation électrique miniature à partir de vibrations. à un mètre. S’il est encore encombrant (il fonctionne aujourd’hui avec une caméra connectée à un ordinateur portable), ce GPS d’intérieur sera bientôt facilement transportable, car l’équipe commence à l’intégrer à des modèles de smartphones équipés de caméra. Au-delà du service rendu à des pompiers ou à des soldats, il pourrait aider des travailleurs isolés dans des installations critiques (centrales nucléaires, usines pétrochimiques…) à se repérer. Le CEA-List compte également déployer ce système pour des applications grand public de réalité augmentée, telle que l’aide à la navigation terrestre (musées, aéroports, expositions…). note : 1. Voir rubrique « Les laboratoires », p.3. 15 CEA-Léti



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