Actualité scientifique

septembre 1999

accueil actu-science 1999
Par Christophe Jacquemin

Efficacité du laser dans le traitement des affections cardiaques
Médecine
Jeudi 30 septembre1999

Selon deux études parues dans le New England Journal of Medicine du 30 septembre 1999 (voir références en fin de texte), le traitement des affections cardiaques par laser -consistant à percer des trous dans le muscle cardiaque afin de faciliter le flux sanguin- est sûr et efficace.
"Cette technique réduit la douleur et l'inconfort liés aux maladies cardiaques", souligne dans l'une des études le Professeur Robert J. March, du Centre médical St Luke à Chicago (Illinois).
La méthode consiste à ouvrir de nouvelles voies au sang en transperçant le coeur de trou de 15 à 30 millimètres de diamètre. La paroi externe du muscle se cicatrise très rapidement et les canaux ainsi creusés amènent le sang aux parties du coeur qui n'étaient plus irriguées, réduisant la douleur associée à l'angine de poitrine. Les chercheurs ont examiné les dossiers médicaux de 192 patients traités dans 12 centres médicaux par laser ou grâce à une médication classique. Ils ont constaté que 12 mois après le début de l'affection, la situation s'était améliorée pour 72% des premiers, contre seulement 13% des seconds."En termes simples, ces malades qui étaient alités avec une douleur importante à la poitrine ont été capables de se déplacer en ressentant peu ou pas de souffrance", indique le Robert J. March. Par ailleurs, les réadmissions en hôpital pour une nouvelle crise ont été de 2% pour les opérés au laser, et de 69% pour les autres.
La seconde étude, qui porte sur des patients également atteint d'une angine de poitrine, a montré que ceux qui ont été soignés à la fois par laser et par médication ont enregistré de bien meilleurs résultats que ceux qui ne prenaient que des médicaments. "Cette amélioration a été notoire pour ce qui est de l'angine elle-même et pour le nombre d'accidents cardiaques, d'échecs des traitements et des réhospitalisations liés au coeur dans leur vie ultérieure", souligne le professeur Keith Allen de l'hôpital St Vincent à Indianapolis (Indiana), principal auteur de l'article.

Dans un éditorial assez critique de cette procédure, les Professeurs Richard Lange et David Hillis, de l'université du Texas à Dallas, notent toutefois que cette technique n'est pas sans danger et  qu'elle n'est pas la seule option thérapeutique pour les patients souffrant d'une maladie coronarienne sévère non traitable avec les techniques de revascularisation traditionnelles.

Mise en évidence, au GANIL, d'un nouveau noyau atomique : le nickel-48
Physique
Mercredi 29 septembre1999

Un nouveau noyau atomique, d'un isotope du nickel, vient d'être mis en évidence à Caen par une équipe internationale au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL). Cette nouvelle, annoncée le 24 septembre dernier par ce laboratoire commun au Centre national de la recherche scientifique et au Commissariat à l'énergie atomique, constitue une première mondiale en recherche fondamentale. "Ce noyau, estime le GANIL, vraisemblablement le dernier des noyaux doublement magiques qui restait à observer, était recherché depuis une dizaine d'année pour ses caractéristiques rares, qui le rendent précieux dans la compréhension du monde subatomique."
Comme les électrons autour du noyau atomique, les protons et les neutrons en effet s'ordonnent selon des niveaux d'énergie (en couches) susceptibles d'accueillir un nombre maximum de particules, appelé "nombre magique". Un noyau a une forte cohésion lorsqu'une couche est remplie. Avec 20 neutrons et 28 protons, le nickel-48 fait partie de la dizaine de noyaux à posséder à la fois un nombre magique de protons et de neutrons. Doublement magique, il est plus stable que ses voisins immédiats dans la classification périodique des éléments. Par ailleurs, du fait de son déficit en neutrons par rapport au nickel stable, il se trouve à l'extrême limite d'existence des noyaux, là où les forces nucléaires cessent d'être capables de lier entre eux les protons et les neutrons.
"Nombre de modèles théoriques prévoyaient que le nickel-48 devait être fortement instable et donc inobservable", soulignent les chercheurs. "L'observation du GANIL les met d'ores et déjà en défaut".
L'expérience, qui a rassemblé une dizaine de physiciens, dont une majorité de français, a duré une dizaine de jours. Deux noyaux ont été produits et identifiés parmi les milliards de milliards de noyaux produits par l'accélérateur, le premier le 9 septembre, le second le 12, qui ont vécu plus de cent nanosecondes avant de se désintégrer.
Cette première mondiale résulte d'un exploit technique : des faisceaux de nickel naturel portés à une énergie de 75 mégaélectronvolts (MEV) par nucléon, qui ont été envoyés sur une cible de nickel. Aucun laboratoire au monde ne dispose à ce jour de faisceaux d'une telle énergie.

Des alliages à mémoire de forme pour la protection sismique de la basilique italienne Saint-François d'Assise
Science des matériaux
Mardi 28 septembre1999

Les alliages à mémoire de forme vont être utilisés pour renforcer et protéger sismiquement la basilique Saint-François d'Assise. C'est la première fois que ce type d'alliage -qui reprend sa position initiale après déformation- est appliqué au domaine de l'ingénierie structurelle du patrimoine culturel. Jusqu'à présent, on utilisait des barres d'acier rigide pour renforcer les monuments historiques placés dans les zones d'activité sismique. Mais ceci ne les protégeait que jusqu'à un certain point, ces barres s'avérant justement parfois trop rigides pour résister à une forte secousse.
Des tests du Laboratoire européen pour l'évaluation des structures ont démontré l'intérêt des alliages à mémoire de forme : les bâtiments ainsi protégés peuvent résister à une secousse moitié plus forte que celle détruisant les structures renforcées avec les barres d'acier. Le secret : ces alliages sont à la fois suffisamment solides et flexibles pour soutenir les bâtiments et aborber les chocs. Dès lors, ils seront utilisés pour relier le mur du tympan au toit de la basilique Saint-François (rappelons qu'une série de cinq tremblements de terre, les 26 et 27 septembre 1997, avait provoqué de sérieux dégâts à l'édifice). La technique utilise des câbles composés d'un alliage super-élastique pour augmenter les forces de compression verticales qui font tenir le bâtiment ensemble. Lors d'un tremblement de terre, la maçonnerie traitée avec cette technique bouge, dissipant ainsi une partie de l'énergie, mais ne s'écroule pas. Actuellement, on instale également ces cables dans le clocher de San Giorgio à Trigano, dans le nord de l'Italie, qui avait été endommagé par un tremblement de terre.
Cette technique innovante adaptée au patrimoine a été mise au point dans le cadre du projet européen Istech (dans le cadre du programme "Environnement et climat"), financé par l'Union européenne dans le cadre du 4ème Programme Cadre de Recherche et de Développement (PCRD).
clocher San Giorgio

Clocher de San Giorgio
restauré à l'aide de
dispositifs en alliages
à mémoire de forme
dissimulés dans la construction. 

Si on a commencé à parler des alliages à mémoire de forme en 1932, les recherches et les applications ont véritablement débuté en 1960, notamment après la découverte d'un alliage de nickel-titane à mémoire de forme  (baptisé NITINOL) par un centre de recherche militaire américain.
En 1990, on estimait à 30 millions de dollars le marché mondial de ces alliages, en croissance de 25% par an. Principaux produits : fils médicaux, utilisé en orthodondie ou orthopédie ou dans le traitement des occlusions; interrupteurs électriques; tuyaux; antenne de téléphone cellulaire...
A ce jour, personne n'avait encore songé à utiliser les alliages à mémoire de forme pour la protection des bâtiments.


Une première mondiale du CEA dans la course à la miniaturisation
Microélectronique
Vendredi 24 septembre1999

transitor MOS -dimension 20 nanomètres Le département de Microélectronique du Laboratoire d'électronique, de technologie et d'instrumentation (Leti) au Commissariat à l'énergie atomique/Grenoble vient de réaliser une première mondiale : un transistor de technologie Metal Oxyde Semiconducteur (MOS) d'une dimension de 20 nanomètres (soit 20 millionièmes de millimètre). Ce résultat place le laboratoire en tête dans la course mondiale à la miniaturisation et la recherche des limites de cette technologie.
La dimension minimale des transistors actuellement disponibles sur le marché est de 180 nanomètres et les derniers résultats publiés (annonce faite par les laboratoires de Toshiba) mentionnent des dimensions de l'ordre de 40 nanomètres. Par ailleurs, les prévisions de la SIA* font apparaître un besoin pour une technologie MOS de 20 nanomètres dans les années 2015 à 2020, la miniaturisation des composants permettant d'augmenter la rapidité des dispositifs électroniques ainsi que la densité d'intégration des circuits.
Le transistor MOS du Leti a été réalisé dans l'une de ses salles blanches, dans le cadre du projet "CMOS Ultime" du programme " PLATO Microélectronique du futur". Ce programme, unique en Europe, s'appuie sur une plate-forme technologique ouverte, mettant à la disposition de la communauté scientifique française des équipements de type industriel, pour la conception et la validation de nouveaux composants électroniques à l'échelle sub-micronique.

** SIA : Semi-conductor Industry Association ; planning prévisionnel des nouvelles technologies établi par un groupement réunissant les principaux fabricants mondiaux de semi-conducteurs.

A signaler : le Commissariat à l'énergie atomique ouvre une partie de ses laboratoires  et sites (Fontenay-aux-Roses, Saclay, Grenoble, Cadarache, Valrhô (Pierrelatte, Marcoule) au public. Plusieurs thèmes de visite permettent de rencontrer les chercheurs, ingénieurs et techniciens, de découvrir l'univers des activités de recherche et leurs buts.
Les visiteurs peuvent appeler au  n° azur : 0810 555 222  pour convenir d'une date et d'un programme de visite, exclusivement en semaine.

Des ordinateurs vivants à base de sangsues
Computer science
Jeudi 23 septembre1999

William Ditto (wditto@acl.gatech.edu), directeur du Laboratoire de Chaos Appliqué  à l'Institut Geogia de technologie d'Atlanta, a présenté ses travaux le 17 septembre sur l'utilisation des neurones de sangsues au sein d'un ordinateur biologique, lors du marché international du multimédia qui vient de se tenir à Montréal.
ordinateur biologique Il a expliqué comment son laboratoire avait réussi à brancher des neurones vivants de sangsues à des puces électroniques en silicium, et faire faire des opérations simples avec le montage obtenu.
"Nous allons nous heurter d'ici quinze ans au mur de la physique fondamentale qui limitera le développement des ordinateurs (...). L'ordinateur est limité et relativement lent : l'idéal est désormais d'arriver à un ordinateur qui se comporte comme le cerveau", a notamment expliqué le chercheur.
Ordinateur biologique à base de neurones de sangsues
(Applied Chaos Laboratory
)

Utilisant leurs capacités à manipuler du tissu vivant, les scientifiques du laboratoire se sont intéressés spécialement aux sangsues parce que "leurs neurones sont relativement compris", notamment dans leurs interactions avec d'autres neurones.
Plongés dans un bain nutritif, ces neurones ont été intégrés dans un ordinateur traditionnel. En utilisant des électrodes et des variations de courant, les chercheurs ont réussi à leur faire effectuer des additions très simples, du type 5+3.

activité électrique des neurones

Dans moins de 5 ans, affirme William Ditto, "nous seront capables de leur faire faire plus que des opérations simples, et quelques années plus tard nous aurons un ordinateur de recherche, un ordinateur qui commencera à être capable de trouver des solutions innovantes (...). Nous sommes à la fin des débuts de la science de l'ordinateur et déjà aux débuts de la bio-informatique".

Chaque neurone a sa propre activité électrique et répond isolément à un stimulus électrique. Grâce à cette propriété, chaque neurone  peut représenter un nombre. Le calcul résulte de l'interconnexion de chacun des neurones

http://www.admiroutes.asso.fr/action/theme/science/actu/1999/1999sept.htm
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