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

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 6 - 7  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
6 7
6 EURÊKA Sal Hunter COSMOLOGIE & PHYSIQUE DES PARTICULES Traquer l’insaisissable ↑ Ci-dessus Matière noire représentée en fractales. I 1 LEXIQUE Matière noire Catégorie hypothétique de matière, transparente et invisible, postulée dans les années 1930 pour expliquer la masse « manquante » (observable) de l’univers (84%), ainsi que la formation des galaxies. Modèle standard de la physique des particules Édifice théorique qui décrit les particules connues de la matière, et celles médiatrices de leurs interactions via les forces électromagnétique, nucléaire faible et nucléaire forte, sans toutefois prendre en compte la gravité (quatrième interaction fondamentale). 1. Helen Quinn, Roberto Peccei, Franck Wilczek, Steven Weinberg. 2. Bourse du Conseil européen de la recherche dotée de 2,5 millions d’euros sur 5 ans. CEA-Irfu Institut de recherche sur les lois fondamentales de l’univers (Saclay). Comment percer les secrets de la matière noire ? Une piste  : détecter les particules susceptibles de la composer. C’est le pari d’un jeune physicien qui mise sur les axions. PAR AUDE GANIER « On sait qu’elle existe, et où dans l’univers. Mais on ne sait pas ce que c’est, si ce n’est rien de ce que l’on connaît déjà », ainsi Pierre Brun présente-t-il la matière noire, que tente de découvrir la communauté scientifique depuis un siècle à travers d’hypothétiques particules, notamment le photon noir ou l’axion. Ce dernier intéresse le physicien. Postulé en 1977 par des théoriciens 1, l’axion n’interagirait que très faiblement avec la matière  : ce n’est que soumis à un champ magnétique intense qu’il se convertirait en ondes électromagnétiques… détectables. Comment traquer les axions « Si les axions sont les bons candidats, cela signifie qu’ils sont présents dans cette pièce car nous baignons dans un halo de matière noire. Cette théorie est une aubaine pour les expérimentateurs car elle indique aussi que la fréquence des ondes électromagné- LES DÉFIS DU CEA #240 tiques émises par l’axion est liée à sa masse », indique le chercheur. Une aubaine… qui exige toutefois la conception de dispositifs ultra-sensibles. En effet, la masse de l’axion est 100 milliards de fois inférieure (de l’ordre du µeV) à celle de l’électron. À cette échelle, la détection des ondes électromagnétiques doit se situer dans les très hautes fréquences (entre 10 et 100 gigahertz selon le pari du chercheur), une gamme où l’électronique est si peu utilisée qu’elle doit être repensée. Sans compter la génération d’un champ magnétique intense (5 teslas) autour d’un miroir quasi sphérique amplifiant et focalisant les ondes sur le système de détection ; système qui doit évoluer aux très basses températures (4 °K = -269,15 °C) requises pour un tel champ. Se faire la main sur les photons noirs Pour tester le principe de son détecteur, le physicien lance en 2018 l’expérience Shuket. Objectif  : traquer le photon noir, autre particule candidate à la matière noire. Là, nul besoin de champ magnétique intense car la particule interagit, certes très faiblement aussi, avec la surface de matériaux conducteurs. « Le dispositif est constitué d’une portion de sphère en aluminium dont la courbure fait converger les ondes vers une antenne et un amplificateur ». Durant 120 h de prise de données, le dispositif voit tout  : ondes des téléphones, des ordinateurs, des radars d’Orly… Tout, sauf le photon noir. Et cela a son importance  : « nous avions calibré l’expérience entre les fréquences 5 et 6,8 GHz. Comme nous n’y avons détecté aucun signal supplémentaire traduisant l’interaction de photons noirs, et conformément au modèle standard, nous avons déduit que leur masse ne pouvait se situer entre 20,8 et 28,3 µeV », résume Pierre Brun qui a vu son résultat publié dans Physical review letter. Une reconnaissance suivie d’une bourse ERC 2 qui lui permet à présent de poursuivre sa quête  : débusquer les axions.
Yncrea/HEI LES DÉFIS DU CEA #240 EURÊKA 7 DISPOSITIF MÉDICAL L’espoir Motion Rééduquer à la pratique de la marche des enfants atteints de troubles neurologiques moteurs, grâce à un exosquelette spécialement adapté à leur morphologie, voici l’objectif du projet européen Motion. PAR CLOTILDE WALTZ Aujourd’hui en cours de développement, l’exosquelette pour enfants polyhandicapés sera utilisé aussi bien en milieu hospitalier à des fins de réadaptation, qu’à la maison ou à l’école comme aide à la marche. Piloté par l’école d’ingénieurs HEI de Lille, qui assure le développement de l’exosquelette, Motion réunit 13 partenaires dont le CEA-Leti. Ce dernier est chargé de mettre au point un dispositif de mesure et de suivi du stress de l’enfant portant l’appareillage, pour s’assurer de son confort, grâce à des capteurs de données biologiques (rythme cardiaque, activité électrodermale…). Les signaux enregistrés sont ensuite exploités par un algorithme alliant fusion de données, traitement du signal et méthodes d’apprentissage, afin de générer des indicateurs du niveau de stress du patient. Une campagne de tests sur des enfants sains est en cours pour évaluer la robustesse et la pertinence des capteurs et des dispositifs choisis, et pour mettre au point un modèle numérique du stress. ↑ Ci-dessus Prototype de l’exosquelette du projet Motion. CEA-Leti Institut des micro et nanotechnologies et de leur intégration dans les systèmes (Grenoble). ANTIBIORÉSISTANCE Combattre les infections de l’estomac Un mécanisme clé vient d’être identifié chez Helicobacter pylori, la bactérie responsable d’un très grand nombre de pathologies ga striques. Il serait impliqué dans la transmission des résistances aux antibiotiques. PAR SYLVIE RIVIÈRE Plus de 50% de la population mondiale héberge la bactérie Helicobacter pylori dans son estomac ! Avec son lot de conséquences  : gastrites, ulcères… Des maladies que l’on peut toutefois soigner avec des antibiotiques, évitant ainsi une évolution potentielle vers le cancer gastrique. Des souches résistantes à neutraliser Seulement voilà, depuis quelques années, les souches résistantes aux antibiotiques augmentent de façon spectaculaire… En cause  : la capacité naturelle de H. pylori à intégrer dans son génome des gènes de résistance. De récents travaux, auxquels a contribué une équipe du CEA-Jacob, ont mis en évidence une voie qui pourrait peut-être bloquer ce processus. La protéine ComH, uniquement présente chez H. pylori, vient en effet d’être débusquée. Cette molécule est capable de fixer des morceaux d’ADN présents dans l’environnement direct de la bactérie pour les entraîner à l’intérieur de la cellule, où ils pourront être incorporés dans le génome. Les équipes cherchent désormais à stopper l’action de ComH, pour empêcher l’intégration de gènes de résistance et donc la propagation de souches résistantes… LEXIQUE Génome Ensemble de l’information génétique, porté par l’ADN. CEA-Jacob Institut de biologie François-Jacob (Fontenay-aux- Roses et Évry). denisismagilov – Adobe Stock



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :