Les Défis du CEA n°240 mar à jun 2020
Les Défis du CEA n°240 mar à jun 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°240 de mar à jun 2020

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 255) mm

  • Nombre de pages : 32

  • Taille du fichier PDF : 3,9 Mo

  • Dans ce numéro : dossier santé mantale.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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4 EURÊKA Alchemist-hp MATÉRIAUX Et pourtant, ils bougent ! Avis aux spécialistes des matériaux ! Une équipe met à défaut une théorie qui fait autorité depuis plus d’un siècle en cinétique chimique  : la loi d’Arrhénius. PAR AUDE GANIER La vitesse des réactions chimiques est régie par la température  : voilà ce que stipule la loi d’Arrhénius selon laquelle, de fait, la matière demeure figée à très basse température. Or, ce n’est pas ce qu’a vu Kazuto Arakawa (université de Shimane), ni Mihai-Cosmin Marinica (CEA-Isas) qui travaille sur le tungstène pour les besoins d’Iter 1. « Même à très basse température il y a des phénomènes de transport d’atomes lourds  : cela bouge ! », témoigne l’ingénieur du CEA, qui suit son intuition lorsque son collègue japonais lui livre des résultats expérimentaux à 50 kelvin -223,15 °C). « Je lui ai demandé de descendre encore plus bas, jusqu’à 17 K(-256,15 °C). » Et là, les chercheurs observent bel et bien le mouvement des amas (défauts) à l’intérieur du tungstène. Parallèlement, les spécialistes en simulation numérique du CEA valident ces mêmes effets. Comment les expliquer ? « À de telles températures, apparaissent des phénomènes quantiques différents de ceux de la physique classique dont est issue la loi d’Arrhénius », explique Jean-Luc Béchade, chef de service. Considérer la mécanique quantique Très bien accueillie par la communauté, cette étude publiée dans Nature Materials encourage les chercheurs à interroger cette loi sur d’autres matériaux comme les isolants  : « dans ces derniers, la mécani que quantique intervient à des températures plus proches de l’ambiante ; il serait également intéressant de tester la loi d’Arrhénius dans ces conditions », conclut-il. De quoi revisiter la théorie du comportement des matériaux ? L’avenir le dira. En attendant, il apparaît indispensable de considérer la mécanique quantique pour comprendre leur évolution. 1. Réacteur expérimental de fusion nucléaire en construction à Cadarache. ↓ Ci-dessous Cube de tungstène pur et barres de tungstène oxydé. e CEA-Isas Institut des sciences appliquées et de la simulation pour les énergies bas carbone (Saclay). ÉNERGIE SOLAIRE Nouveau record LES DÉFIS DU CEA #240 24,63%  : nouveau record pour les cellules photovoltaïques à hétérojonction ! C’est ce qu’annonce le CEA-Liten, avec Enel Green Power à qui il a transféré sa technologie. PAR AUDE GANIER Avec 24,63% de rendement de conversion de l’énergie lumineuse en électricité, les cellules solaires à hétérojonction du CEA confirment le potentiel de cette technologie. D’autant que le résultat a été obtenu selon un procédé compatible avec les hautes cadences industrielles. L’hétérojonction repose sur l’association de différents matériaux pour capter le plus de photons possibles afin de collecter un maximum d’électrons. Et ses avantages sont nombreux  : jusqu’à 30% d’énergie solaire captée en plus grâce à la « bi-facialité » des cellules ; une meilleure tenue en température des cellules, améliorant ainsi leur performance et leur durée de vie ; un moindre impact écologique du fait de rendements optimisés qui permettent des économies de matières premières. Une bonne nouvelle pour Enel Green Power qui a ouvert dans son usine de Catane (Sicile), fin 2019, la première ligne européenne de production industrielle de cellules photovoltaïques à hétérojonction. Prochaine étape  : dépasser les 25% de rendement, toujours avec l’appui du CEA. ↑ Ci-dessus Cellule solaire bi-faciale à hétérojonction. CEA-Liten Institut d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Grenoble).L.Godart/CEA
LES DÉFIS DU CEA #240 EURÊKA 5 ALGORITHME Une blockchain réparée La technologie de blockchain Tendermint vient de bénéficier du coup de pouce des équipes du CEA-List. Plusieurs failles, repérées au cœur de ses lignes de code, ont été corrigées. PAR SYLVIE RIVIÈRE Une nouvelle façon de stocker des données numériques et de les transmettre de manière décentralisée, transparente, sécurisée et infalsifiable... La technologie blockchain, résumée ici en quelques mots, ne cesse de gagner du terrain. À tel point que l’État français a lancé un groupe de travail en 2019 en vue d’établir sa propre stratégie, réflexion à laquelle contribue le CEA-List. Le protocole dominant, lié au bitcoin, n’est cependant pas parfait. Temps de validation des transactions (ou, plus généralement, d’enregistrement des données dans la blockchain) trop long, consommation énergétique trop forte, sont quelques-uns des écueils incompatibles avec un déploiement industriel à grande échelle, par exemple pour des applications critiques liées à la sécurité. « Le protocole Tendermint, à la fois performant sur l’ensemble des critères et peu énergivore, est un excellent candidat », estime Sara Tucci, responsable du programme blockchain au CEA-List. Encore fallait-il s’assurer de la totale fiabilité de son algorithme. C’est désormais chose faite. Le protocole ajusté Si le protocole bitcoin est si lent, c’est, entre autres raisons, parce que sa chaîne de blocs, a priori unique, produit de temps en temps une fourche à deux branches. La plus petite des branches, non validée, finit par être abandonnée, mais cette étape ralentit l’ensemble du processus. Tendermint est en revanche réputé pour ne jamais produire de fourche. « Ce n’était pas toujours le cas, tempère Sara Tucci. Il restait quelques failles dans le protocole, que nous avons corrigées. Nous avons aussi proposé d’autres modifications pour empêcher tout blocage dans la construction de la chaîne de blocs. » L’autre interrogation portait sur la résistance à la malveillance. Tendermint fait en effet partie de ces protocoles capables de tolérer jusqu’à un tiers de participants malveillants, qui enverraient par exemple des informations incohérentes. Cette borne maximale, issue de la théorie du calcul distribué, est cependant suffisamment élevée pour permettre un fonctionnement non perturbé. « Nous avons vérifié que le protocole Tendermint respectait bien cette borne, moyennant là aussi quelques corrections », poursuit la spécialiste. Une avancée qui profite à tous Les développeurs de Tendermint ont depuis corrigé l’algorithme, grâce aux modifications proposées par le CEA-List. « Tendermint étant un logiciel open source, ce travail fait bien sûr avancer la communauté blockchain. Il nous a aussi amené de nouveaux clients, désireux d’adapter le protocole Tendermint à leurs besoins, comme cette société anglaise proposant des services financiers pour les banques », conclut Sara Tucci. « Tendermint étant un logiciel open source, ce travail fait bien sûr avancer la communauté blockchain. » CEA-List Sara Tucci responsable du programme blockchain au CEA-List. FOCUS Tendermint Nouveau protocole informatique, qui met à disposition l’infrastructure et les outils nécessaires pour permettre à des développeurs de créer facilement leurs propres blockchains. Il offre aussi la possibilité à des blockchains différentes d’échanger des données entre elles, créant ainsi une sorte d’Internet des blockchains. LEXIQUE Open source Logiciel dont le code source est en accès libre. Blockchain Enchaînement sécurisé de « blocs » ; un bloc étant une sorte de conteneur de données numériques. Institut des systèmes numériques intelligents (Saclay). A. Boudault/CEA



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