Des
RFID en poudre
Jean-Paul
Baquiast - 09/03/07
Dans
son livre Sous l'oeil des puces (voir
notre rubrique "livres en bref"), Michel Alberganti
attire l'attention sur les avantages mais aussi les risques
pour les libertés publiques, que l'usage immodéré
des puces RFID peut faire prévoir. Dans notre court commentaire,
nous avions eu tendance à minimiser lesdits risques.
Qui peut s'intéresser à mes modestes faits et
gestes?
Mais
peut-être devrons nous revoir ce jugement, avec l'apparition
et l'utilisation probablement très proche de puces RFID
d'un diamètre de 0,05 millimètre carré,
si l'on en croît la revue Technovelgy.com. Ces
puces, fabriquées par Hitachi, seraient le développement
de l'actuel Mu-Chip de 0,4 millimètre carré (une
géante par comparaison). Elles comprennent une mémoire
ROM de 128-bit pouvant mémoriser un mot de 38 digits.
Hitachi utilise des canons à électrons nouveaux
pour la production de composants miniaturisés. Les puces
sont si petites qu'elles peuvent être incorporées
de façon invisible dans n'importe quel support, même
un papier très fin. Elles peuvent aussi servir à
identifier des individus sur lesquels elles seraient projetées
sans qu'ils s'en aperçoivent. Il s'agit vraiment de la
poussière intelligente ou smart dust décrite dans
les articles d'anticipation.
Pour
en savoir plus
Voir Technovelgy.com : http://www.technovelgy.com/ct/Science-Fiction-News.asp?NewsNum=939
Sur le Mu-chip, voir Hitachi
: http://www.hitachi.co.jp/Prod/mu-chip/p0001.html
Mieux
comprendre le câblage des neurones ?
JPB/CJ
- 09/03/07
Pour
comprendre le fonctionnement du cerveau, il faudrait en obtenir
le schéma de câblage, c'est-à-dire la
façon dont les cent milliards de neurones s'y interconnectent.
Vaste programme, mais il faut commencer par le commencement.
C'est
ce qu'annoncent avoir fait, dans le journal Neuron du 1er mars
2007(1), des chercheurs du Salk Institute, associés
avec des collègues allemands. Ils ont identifié
toutes les connections d'un neurone unique. Pour cela ils ont
modifié le virus de la rage afin den faire un outil pouvant
traverser les espaces intersynaptiques d'un neurone cible, afin
de faire apparaître tous les neurones auxquels il est
directement connecté.
La
démarche suivante consistera à produire une
souris transgénique exprimant des gènes spécifiques
dans une certaine classe de neurones. Tous les neurones du
type sélectionné exprimeront le récepteur
viral et les protéines correspondantes. Le virus modifié
ne s'étendra qu'aux cellules connectées. Une
carte de câblage pourra alors être construite
pas à pas, grâce à l'observation par imagerie
des populations concernées. Le virus recombinant de
la rage peut contenir des gènes pour toutes les protéines
jugées intéressantes. Une fois un circuit neural
identifié, il pourra être désactivé,
afin d'observer son rôle fonctionnel. Mais faudra-t-il
refaire l'opération quelques milliards de fois pour
comprendre un cerveau fut-il de souris?
Le
projet est financé par les National Institutes of Health
et par la Deutsche Forschungsgemeinschaft. Parmi les auteurs
se trouve le Ph.D Karl-Klaus Conzelmann, du Ludwig Maximilian
University de Munich.
Plus
compliqué qu'il ne semblait
Ne
nous réjouissons pas trop de l'avancée précédente,
car dans le même temps des chercheurs de l'université
de Bonn (dirigés par le Dr. Dirk Dietrich) suggèrent
que l'information ne passe pas seulement d'un neurone à
l'autre par les synapses. Il semblerait que les neurones secrètent
des neurotransmetteurs (en l'espèce le glutamate) tout
au long de leur axone, lesquels excitent les cellules voisines.
Ceci tout au moins se produirait dans la matière grise
où les neurones et les dendrites sont étroitement
entrelacées. Faudra-t-il alors repenser l'hypothèse
traditionnelle concernant la transmission de l'information chimique
par les seules synapses? L'étude explique également
pourquoi l'excès de glutamate peut provoquer des effets
nuisibles sur le fonctionnement du système nerveux.
Rappelons pour notre part que d'autres formes de communication
existent entre neurones, utilisant des ondes électriques.
Par ailleurs les astrocytes sont également impliquées
dans un certain nombre de cas.
(1)
"Monosynaptic Restriction of Transsynaptic Tracing from
Single, Genetically Targeted Neurons", par par Ian R. Wickersham,
David C. Lyon, Richard J.O. Barnard, Takuma Mori, Stefan Finke,
Karl-Klaus Conzelmann, John A.T. Young et Edward M. Callaway
- Neuron, Volume 53, Issue 5 (1er mars 2007) , pages 639-647
Lire
l'abstract
Pour
en savoir plus
http://www.salk.edu/news/releases/details_20070228a.php
L'étude de l'université de
Bonn:
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-02/uob-bwm022707.php
Une
pétition européenne pour l'accès ouvert
aux résultats des recherches scientifiques financées
sur fonds publics
JPB-
09/03/07
Lancée
en janvier 2007 à l'initiative de 5 universités
européennes, cette pétition a déjà
recueillie plusieurs milliers de signatures de chercheurs,
bien qu'elle n'ait eu que peu d'échos dans les médias.
Elle s'inscrit dans l'esprit du mouvement inauguré
par les militants du logiciel libre et de l'accès libre
aux sources. Elle s'inscrit également dans les recommandations
récentes de l'Union européenne: "Study
on the Economic and Technical Evolution of the Scientific
Publication Markets of Europe" .
L'idée est simple. Il n'y a pas de raison de faire
payer deux fois les contribuables, d'une part via l'impôt
pour le financement de la recherche et d'autre part via la
revue scientifique traditionnelle privée dont l'accès
est généralement tarifé à des
prix souvent élevés. Ces revues s'élèvent
évidemment contre la démarche, mais les chercheurs
ont d'excellents arguments pour défendre l'accès
libre, que nous ne reprendront pas ici.
Il
faudrait par contre, là encore, que l'Union européenne
s'engage davantage que par de simples recommandations. Elle
doit négocier avec les Etats-membres une disposition
commune intéressant tous les laboratoires et universités
du secteur public en Europe. A une époque où
tout le monde déplore le retard de l'Europe dans la
prise de conscience du rôle des recherches scientifiques
pour la croissance, cette disposition serait de salut public.
09/03/07
Pour
en savoir plus
Signer la pétition: Petition for
guaranteed public access to publicly-funded research results
http://www.ec-petition.eu/
Study on the Economic and Technical Evolution
of the Scientific Publication Markets of Europe http://ec.europa.eu/research/science-society/pdf/scientific-publication-study_en.pdf
Article de BBC News http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/6404429.stm
Un
projet européen pour concevoir des robots capables
d'émotions
JPB/CJ - 08/03/07
Ce nouveau projet financé par l'Union européenne
consiste à concevoir des robots dotés d'une
conscience émotionnelle, capables d'interagir avec
les humains dans leur cadre de vie quotidien et de se développer
d'un point de vue émotionnel répondant ainsi
aux besoins de leur propriétaire. L'initiative FEELIX
GROWING (FEEL, Interact, eXpress : a Global appRoach to develOpment
With INterdisciplinary Grounding - FEEL, Interact, eXpress
: une approche globale du développement sur des bases
interdisciplinaires) regroupe des partenaires de domaines
aussi variés que la psychologie développementale
et comparative, la neuro-imagerie, l'éthologie et la
robotique.
Le
projet est financé au titre du programme-cadre de recherche
et de développement (PCRD) au sein du domaine thématique
sur les technologies de la société de l'information
(TSI), pour une somme de 2,5 millions d'euros et s'étendra
sur trois ans et demi. « Plutôt que de tout apprendre
aux robots destinés à vivre avec des humains,
nous devrions leur apprendre à grandir aux côtés
de leurs utilisateurs humains afin qu'ils se développent
en harmonie avec eux », explique la coordinatrice
du projet, Lola Canamero, de la faculté d'informatique
de l'Université de Hertfordshire. « Par exemple,
si un humain fond en larmes, le robot apprendra progressivement
s'il est préférable d'essayer de le réconforter
ou de le laisser seul. » Les robots développés
dans le cadre du projet seront dotés de caméras
et de capteurs conçus pour détecter des paramètres
tels que la chaleur, le toucher et la distance afin de relever
des indices non-verbaux offrant des informations sur l'état
émotionnel de la personne.
L'idée n'est pas originale, puisque de plus en plus de
robots sont développés par interaction émotionnelle
avec des humains. Mais l'Europe n'étant pas très
avancée dans le domaine des réalisations, ce projet
est le bienvenu. On peut quand même s'interroger sur la
modicité de la somme allouée à son financement
vu le grand nombre des partenaires. Verra-t-on jamais un prototype
opérationnel dans un délai raisonnable?
Les
robots devront-ils être humanoïdes ou non ?
Les
chercheurs japonais, beaucoup plus avancés que le reste
du monde dans la réalisation de robots destinés
à venir en aide aux personnes handicapées, se
posent une question qui n'est triviale qu'en apparence. Faut-il
ou non développer en ce but des robots humanoïdes?
La perfection des techniques simulant la vie est devenue telle
que de tels robots peuvent avoir d'excellents effets sur certaines
personnes, mais de très mauvais sur d'autres. Il est
probable que, dans l'impossibilité de trancher ce noeud
gordien, les Japonais produiront les deux "lignées"
de robots, qui se développeront dans une sorte de compétition
darwinienne - dont l'Europe, répétons-le, sera
sans doute absente, vu le peu d'intérêt qu'elle
manifeste pour la robotique évolutionnaire(1) .
Quoi
qu'il en soit, une partie importante du projet reposera sur
la compréhension des différences culturelles entre
les pays concernant l'acceptation des robots. Ainsi, les partenaires
de l'initiative Feelix Groowing travailleront en étroite
collaboration avec les scientifiques de l'Institut technologique
du Massachussetts (Massachusetts Institute of Technology) aux
États-Unis et le Laboratoire de recherche en communication
(Communications Research Laboratory) au Japon.
D'ici
la fin du projet en mai 2010, les partenaires du projet espèrent
disposer de deux prototypes de robots possédant les aptitudes
nécessaires leur permettant de travailler dans un environnement
domestique et un cadre de soins.
(1)
On trouvera dans l'article de "Electronic design"
référencé ci-dessous de bonnes images des
deux espèces de robots en devenir.
Pour
en savoir plus
Le projet européen http://www.feelix-growing.org/
Article de Electronic Design
http://www.elecdesign.com/Articles/Print.cfm?AD=1&AD=1&ArticleID=14763
Le
robot autonome d'exploration sous-marine DEPTHX)
Jean-Paul Baquiast 07/03/07 (source
Space.com)
L'entreprise
Stone Aerospace a réalisé un robot aquatique
autonome capable de plongées profondes et prolongées,
le Deep Phreatic Thermal eXplorer (DEPTHX). Cet engin est
destiné à expérimenter des robots analogues
susceptibles d'explorer les eaux inconnues supposées
se trouver sous la croûte de glace du satellite de Jupiter,
Europa.
Pour le moment, le robot procède à des plongées
dans un puits géothermique de 115 mètres, situé
au Mexique, La Pilita. Une autre plongée est programmée
dans le puits El Zacatón dont la profondeur est estimée
à 282 mètres, bien qu'aucune mesure précise
n'en ait encore été effectuée.
Ce projet fait partie d'un programme de $5 millions de dollars
financé par la Nasa. L'objectif est de développer
des technologies robotiques sous-marines visant à rechercher
des formes de vie extraterrestres dans l'immense océan
supposé exister sous la surface de Europa. S'il s'agit
bien d'eau liquide, les exobiologistes estiment très
possible d'y trouver des formes de vie extraterrestres, dont
la découverte aurait une portée scientifique
et philosophique immense. Le projet associe, sous la direction
scientifique de la Nasa, des chercheurs de Stone Aerospace,
Carnegie Mellon University, Colorado School of Mines, University
Colorado and Southwest Research Institute. Le financement
provient du programme de la Nasa dit Astrobiology Science
and Technology for Exploring Planets.
Le DEPTHX
pèse 1,3 tonnes et mesure 2,5 m. de large. Il peut
manoeuvrer dans les 3 dimensions avec l'aide de 6 propulseurs.
Il plonge jusqu'à 1000 mètres. Il est équipé
de 36 calculateurs, 56 senseurs sonar et d'autres capteurs
de profondeur et de vitesse. Son principal système
de guidage est le système SLAM (Simultaneous Localization
and Mapping) qui lui permet d'utiliser ses différents
capteurs pour élaborer une carte du terrain qui lui
servira simultanément à se situer.
Rappelons que la sonde New Horizon de la Nasa a rejoint Jupiter
le 28 février dernier, afin de prendre automatiquement
des clichés de la planète et de ses lunes. Ceux
ci-mettront 45 minutes pour atteindre la Terre.
La navigation autonome ne sera pas la seule aptitude du robot.
Il sera doté aussi d'outils d'analyse destinés
à étudier une microbiologie éventuelle
que révèlerait des modifications dans les gradients
chimiques du milieu. Il pourra également récupérer
des échantillons solides et liquides qui dans un premier
temps servirons à identifier la vie existant dans les
cenotes de La Pilita et de El Zacatón. Le robot pourra
aussi explorer à la recherche de la vie d'autres milieux
terrestres actuellement inaccessibles, tels que les lacs sous-antarctiques.
Pour
en savoir plus
Sur le SLAM, voir notre article “précurseur”
de 2003 http://www.automatesintelligents.com/labo/2003/juil/slam.html
Neuro-imagerie
à l'échelle du neurone
Jean
Paul Baquiast 07/03/07
Le
Journal du CNRS présente ce mois-ci une innovation
qui devrait améliorer considérablement la façon
dont les neuro-scientifiques pourront examiner le fonctionnement
du neurone in vivo. On sait que les méthodes actuelles
sont invasives (supposant la greffe de multi-électrodes)
et globales, ne permettant pas d'individualiser l'observation
au niveau du neurone individuel. Quand elles ne sont pas invasives,
c'est-à-dire quand elles visent à capter les
ondes cérébrales, elles sont encore plus globales
et sont limitées, sauf en ce qui concerne l'électro-encéphalographie
intra-crânienne, aux couches superficielles du cortex.
Une
équipe du CNRS, Pierre et Marie Curie, UMR 7102, Neurobiologie
des processus adapatatifs (P. Vincent, U. Maskos, I. Charvet,
L. Bourgeais, L. Stoppini, N. Leresche, J.-P. Changeux, R.
Lambert, P. Meda, D. Paupardin-Tritsch, « Live imaging
of neural structure and function by fibred fluorescence microscopy
», EMBO Rep., 2006) propose une nouvelle méthode
d'imagerie. Elle utilise un Cellvizio, développé
par la start up Mauna Kea Technologies. "Son
principe repose sur une fibre optique de seulement 300 micromètres
de diamètre et de deux mètres de long. Elle
sert de « guide d'image ». L'idée est simple
: au lieu d'approcher un volumineux système d'acquisition
d'images – objectif d'un microscope, caméra dans
une sonde, etc. – au plus près de l'organe à
filmer, voire carrément dedans, nous guidons l'image
de l'organe jusqu'à l'appareil d'acquisition. La lumière
conduite par la fibre optique excite d'abord les cellules
qui émettent alors de la fluorescence. C'est ce signal
qui est ensuite capté par la même fibre optique".
Le Cellvizio
est déjà utilisé pour observer de l'intérieur
de nombreux organes, au niveau cellulaire.
Le
procédé a été perfectionné
pour en faire un appareil de mesure et pas seulement d'acquisition
d'images. Avec diverses améliorations (voir article),
on peut suivre en temps réel les effets dans la cellule
de la dopamine, de la sérotonine et d'autres neuromodulateurs
impliqués dans le contrôle des facultés
cognitives et émotionnelles, afin d'améliorer
les produits médicamenteux.
L'article
ne précise pas s'il est envisageable d'introduire de
tels sondes dans le cerveau humain sans perturber le patient.
Dans l'observation des fonctions cérébrales
animales par contre, le dispositif semble ne pas poser de
problèmes.
Pour
en savoir plus
Article du CNRS :
http://www2.cnrs.fr/presse/journal/3287.htm
UMR 7102 : http://npa.snv.jussieu.fr/index_NPA.htm
MKT :http://www.maunakeatech.com/sai/intro.
Le site donne de nombreuses informations sur le Cellvizio
et ses applications.
Des
pigeons chinois télécommandés comme des
robots ?
Christophe
Jacquemin 04/03/07
Les
ingénieurs du Centre de recherche en technologies de
génie robotique à l’Université de
Science et de Technologie de Shandong (Est de la Chine) affirment
avoir réussi à contrôler le vol de pigeons
au moyen d’électrodes implantées dans leur
cerveau. Dans une déclaration à l'agence de
presse Xinhuon(1), les chercheurs auraient expliqué
que leurs électrodes permettraient de commander aux
pigeons de voler vers la gauche ou la droite, vers le haut
ou le bas. «Les implants stimulent diverses régions
du cerveau du pigeon en fonction des signaux transmis au moyen
d’un ordinateur, forçant les oiseaux à
obéir aux commandes émises», précise
Su Xuecheng, directeur de l'équipe.
Il
s’agirait ici d'une première mondiale sur des
pigeons. Rappelons que Su Xuecheng avait déjà
affirmé avoir connu un premier succès en 2005
sur des souris(2). Aujourd'hui, l'équipe travaille
à
l'amélioration les appareils utilisés dans le
cadre de l’expérience et espèrent que la
technologie pourra éventuellement servir à des
applications concrètes, sans toutefois préciser
l’utilisation envisagée de ces pigeons cyborgs.
Applications militaires en vue ?
(1)
Dépêche reprise par l'agence Reuters le 27 février
dernier.
(2) Précédé en 2002 par Sanjiv Talwar
de l'université d'état de New York/Downstate
Medical Center, avec ses études sur les rats (voir
notre actualité du 02/05/2002 : Les
"Ratbots", premiers rats robotisés).
Un
ordinateur quantique commercialisé dès 2008
?
Christophe
Jacquemin
03/03/07
La
société D-Wave Systems a récemment présenté
à Moutain View (Silicon Valley - Californie) - puis
à Vancouver (Telus World of Science) - son système
Orion, démonstration du concept d'un prototype d'ordinateur
quantique à 16 qubits dont elle annonce la commercialisation...
dès l'an prochain !
Effet d'annonce ? En tous cas, bien que tous les problèmes
ne soient pas encore résolus, et forte d'un financement
de capital-risque de 22 millions de dollars canadiens, cette
start-up canadienne aime à se définir comme
le "premier et unique fournisseur de systèmes
de calcul quantique conçus pour faire fonctionner des
applications commerciales"(1).
Les
démonstrations ont porté sur 3 applications
(une ayant trait à la bioinformatique et les deux autres
à des problèmes d'optimisation) :
1) reconnaissance de formes appliquées à la
recherche de molécules dans une banque de données
[association ou conflit de graphes] ;
2) résolution d'un problème de sudoku ;
3) arrangement d'un plan de table (affectation de la place
des convives par affinités de personnes).
Avec
16 qubits [ce qui constitue déjà une belle prouesse],
Orion est encore loin des supercalculateurs. D-Wave, en tous
cas, annonce sans complexe le lancement d'une version à
32 qubits d'ici à la fin de l'année, puis des
versions à 512 qubits et 1024 qubits pour 2008 !
S'agit-il
ici d'un fabuleux saut technologique ou plutôt d'un
effet d'annonce pour lever plus de fonds auprès d'éventuels
investisseurs ? Comment vraiment le savoir puisque la start-up
n'a pas permis l'inspection de la machine durant
ou après les démonstrations. Les opérations
étaient en effet télécommandées
à distance depuis un ordinateur portable, le système
Orion étant physiquement localisé a Burnaby
(Canada), "le système étant trop sensible
pour être facilement transportable", selon
les déclarations de la compagnie, dont on peut penser
qu'elle souhaitaient aussi protéger ainsi le secret
industriel. Mais selon Geordie Rose - co-fondateur de D-Wave
- les résultats de la démonstration devraient
être soumis à examen par des pairs, en vue d'une
publicaton dans un grand journal scientifique.
Quoi
qu'il en soit, et en attendant la commercialisation directe
annoncée, D-Wave prévoit dans son business plan
de louer prochainement le temps de calcul d'Orion (le client
envoyant via internet le problèmeà résoudre).
Dès le courant de ce deuxième trimestre 2007,
un système Orion devrait par ailleurs être mis
gratuitement à disposition de la communauté
scientifique avec l' objectif d'obtenir des chercheurs l'élaboration
d'algorithmes quantiques pouvant être implémentés
dans la machine.
A suivre de très près, donc.
(1)
Notons cependant qu'il existe déjà de telles
entreprises, spécialisées par exemple dans la
cryptographie quantique. Voir notamment http://www.idquantique.com.
Pour
en savoir plus :
Lire notre
article complet, qui détaille le fonctionnement
de cet ordinateur quantique
Site de D-Waves Systems : http://www.dwavesys.com
La
plus petite voiture à hydrogène du monde
Christophe Jacquemin 22/02/07
Voici
H-Racer, la plus petite voiture à hydrogène
du monde. Avec son moteur électrique mû par une
pile à combustible (PAC) alimentée à
l'hydrogène, ce modèle vient nous montrer ce
que peut être le futur non polluant de l'automobile
: un pot d'échappement qui rejette... de l'eau pure
(sous forme de vapeur d'eau).
Mais pour l'instant, ce modèle conçu à
Shangaï par Horizon Fuel Cell Technologies n'est qu'un
modèle réduit, que l'on peut piloter grâce
à une télécommande.
Mesurant
16 cm de long pour 7 de large, H-Racer peut être acheté
sur internet. L'ensemble contient le châssis de la voiture,
la voiture, la télécommande, le cylindre de
stockage d'hydrogène, la valve d'entrée pour
le ravitaillement en combustible, la pile à combustible
et, à la différence des vraies voitures à
hydrogène, la station de ravitaillement (équipée
d'un panneau solaire) qui va avec. L'hydrogène y est
produit par décomposition chimique de l'eau avec l'apport
de l'énergie solaire. Le gaz récupéré
est ensuite trasnmis à la voiture via un tube de plastique.
Aucun danger d'explosion ou d'incendie : le réservoir
ne contient qu'une très petite quantité d'hydrogène,
permettant au prototype de rouler sur une centaine de mètres.
Ensuite, il faut recharger...
Voici un jouet éducatif qui permettra au jeunes (et
aux moins jeunes) de bien comprendre le fonctionnement des
futurs voitures qui devraient peupler nos routes d'ici une
dizaine d'années.
Prix de vente : 115 dollars (hors frais de port, sur le
site d'Horizon Fuel Cell) ; autour de 150 euros (hors frais
de port, par exemple sur le site imaginascience).
Pour
en savoir plus :
Film
de démonstration
Site
d' Horizon Fuel Cell
Site
d'Imaginascience
Les
filaments mycéliens, autoroutes souterrains pour les
bactéries
Christophe Jacquemin 16/02/07
L'équipe
de Lukas Y. Wick du Centre Helmholtz de recherche en environnement
(UFZ) de Leipzig (Allemagne) vient de montrer que les filaments
mycéliens jouaient dans le sol un bien plus grand rôle
dans la dissémination des bactéries que ce que
l'on suspectait jusqu'à présent. Ces travaux
publiés récemment dans la Revue Environmental
Science & Technology(1) sont une véritable
première : ils montrent que des bactéries peuvent
se déplacer sur de grandes distances dans le sol, en
empruntant les drôles d'autoroutes que constitue la
membrane de ces filaments.
Sachant que l'air et un manque d'humidité créent
une barrière à la mobilité des bactéries
dans le sol (frein à leur pénétration
jusqu'à des substrats souillés par les polluants
par exemple), les expériences menées par les
chercheurs montrent que favoriser ces "voyages autoroutiers
champignonesques" pourraient aider à accélérer
la remédiation de la terre souillée, en utilisant
les bactéries qui décomposent les substances
nocives.
Il
faut savoir que les champignons font partie des plus gros
producteurs de biomasse et un seul gramme de terre arable
peut contenir jusqu'à 100 mètres de réseau
de filaments mycéliens, chaque filament présentant
un diamètre de l'ordre de 10 micromètres, soit
un septième de celui d'un cheveu humain
Pour
prouver que des bactéries pouvaient se déplacer
dans le sol le long de ces réseaux fongiques, les chercheurs
ont reconstitué un sol artificiel composé, de
haut en bas, du polluant, d'une couche de séparation
avec des billes de verre, de terre non contaminée et
de bactéries Pseudomonas putida(2). Par le chimiotactisme(3),
celles-ci donc dû traverser toutes ces couches avant
de parvenir au phénanthrène, un hydrocarbure
aromatique polycyclique produit par la combustion (stations
services, gaz d'échappement, feux de forêt, fumée
de cigarette, vieilles usines à gaz municipales...).
Le
fait d'obliger Pseudomonas putida à lutter contre
la gravité pour atteindre le polluant permet d'éliminer
l'hypothèse selon laquelle ces microorganismes pourraient
être transportés par l'eau présente dans
les sols.
Ainsi, lors de cette expérience, les bactéries
ont atteint l'hydrocarbure seulement dans les zones où
un réseau de champignons était présent.
Dans l'expérience parallèle identique sans mycélium,
les bactéries ne pouvaient pas surmonter les barrières.
Si
un seul type de bactéries a été employé
dans l'expérience modèle, il faut savoir qu'il
existe un nombre innombrable de bactéries différentes
dans la nature. Pour lesquelles d'entre elles y-a-t-il un
avantage à être mobiles ? Les scientifiques n'en
sont pas encore à avoir compris l'ensemble des processus
présents dans le sol...
Le but des chercheurs est maintenant de modéliser des
paysages microbiens et d'étudier les effets obtenus
sous l'influence de différents facteurs.
(1)
"Effect of Fungal Hyphae on the Access of Bacteria to
Phenanthrene in Soil", Environ. Sci. Technol. 2007, 41,
pages 500-505.
(2) Bactéries avides d'hydrocarbures, dont elles
décomposent les composés de carbone pour produire
l'énergie et les substances dont elles ont besoin pour
vivre.
(3) Fait que les bactéries mesurent la concentration
de leur produit chimique cible et se déplacent alors
là où la concentration est en est plus haute
automatique. Une espèce de pilotage automatique, en
quelque sorte.
Pour
en savoir plus :
Communiqué de presse du Centre Helmholtz
de recherche en environnement (Helmholtz Centre for Environmental
Reserch (UFZ) : http://www.ufz.de/index.php?en=10837
Insectes
en pilotage automatique
Christophe Jacquemin 14/02/07
Une
équipe de chercheurs dirigée par Nicholas a
découvert à l'aide d'un robot volant spécialement
conçu comment les insectes volants se servent d'indices
visuels pour s'envoler, maintenir leur altitude et se poser.
Financés
par l'UE au titre du cinquième programme-cadre et le
Centre national français de la recherche scientifique
(CNRS), ces travaux sont publiés par le magazine Current
Biology(1).
Tout
comme le pilote humain, l'insecte utilise sa vision pour se
piloter dans les airs. Les signaux électriques issus
de son œil à facettes excitent, par l'intermédiaire
de neurones spécialisés, les muscles des ailes
permettant à l'animal de redresser son vol et d'éviter
les crashs. Ces mêmes neurones seraient-ils impliqués
dans une sorte de « pilote automatique » ? C'est
ce que viennent de démontrer Nicolas Franceschini,
Franck Ruffier et Julien Serres, spécialistes de biorobotique
au laboratoire Mouvement et perception (CNRS/Université
de la Méditerranée) à Marseille, en mettant
en évidence un automatisme appelé « régulateur
de flux optique » (FO) commandant la force de sustentation.
Pour arriver à ces résultats, les chercheurs
ont modélisé la navigation d'un insecte au dessus
du sol à partir d'expériences réalisées
sur le robot volant OCTAVE, un micro-hélicoptère
captif qui parvient à reproduire nombre de comportements
naturels énigmatiques.
|
|
| OCTAVE est un hélicoptère
captif de 100 grammes doté de vision. Son œil
ventral observe le relief survolé à 3m/s
et mesure le flux optique de translation grâce à
un neurone détecteur de mouvement (de masse 0,8
gramme) dérivé de la mouche. Né d’une
formalisation du comportement visuomoteur du moustique
et du criquet migrateur, son pilote automatique innovant
(qui a donné naissance à un brevet CNRS)
est un « régulateur de flux optique »,
qui lui permet de réaliser des prouesses telles
qu’un décollage automatique, un suivi de terrain
automatique, un atterrissage automatique, ainsi qu’une
réaction sensée à des perturbations
telles qu’un vent de face ou un vent arrière |
Ainsi, malgré l'absence d'intruments sophistiqués
tels que ceux utilisés par les pilotes humains, les
insectes et autres animaux volants peuvent contrôler
leur hauteur au-dessus du sol.
Lorsqu'un
insecte vole vers l'avant, l'image du sol en dessous de lui
défile vers l'arrière à travers son champ
visuel à une vitesse qui est inversement proportionnelle
à la hauteur de l'insecte au-dessus du sol. En d'autres
termes, le sol semble se déplacer plus rapidement à
faible altitude qu'à grande altitude. Les chercheurs
ont émis l'hypothèse que les insectes sont munis
d'un régulateur interne de flux optique qui utilise
une boucle de retour pour évaluer le rapport entre
la vitesse du sol et la hauteur et ils ont installé
un tel système dans leur micro-hélicoptère.
Grâce à ce système, si le sol semble se
déplacer trop lentement, l'insecte descend jusqu'à
ce que le sol défile à la vitesse optimale d'après
son régulateur de FO, et s'il se déplace trop
vite, l'insecte s'élève.
Les
chercheurs ont constaté que le robot reproduisait de
nombreux schémas du comportement de vol des insectes
qui ont été observés au fil des années.
Ainsi, lorsque des papillons migrateurs doivent traverser
un canyon, ils ne se contentent pas de le survoler, mais ils
descendent le long d'un flanc, ils traversent le fond et ils
remontent ensuite le long de l'autre flanc. De même,
s'ils doivent survoler un obstacle tel qu'une forêt,
leur hauteur par-dessus les arbres est identique à
leur hauteur précédente par rapport au sol.
Le
modèle du FO explique également pourquoi les
insectes volent plus bas lorsqu'ils font face à un
vent contraire. Ce vent provoque une diminution de la vitesse
apparente du sol, de sorte que les insectes descendent jusqu'à
ce que le sol semble se déplacer à la vitesse
«appropriée» d'après leur régulateur
de FO. À l'inverse, un vent arrière a pour effet
que le sol semble se déplacer à une vitesse
supérieure, de sorte que les insectes compensent en
s'élevant. De telles réactions au vent ont été
maintes fois décrites chez les insectes et même
chez les oiseaux. Ces phénomènes ont été
pareillement observées sur le micro-hélicoptère,
chaque fois qu'il se retrouve face à un vent produit
artificiellement en laboratoire, confortant l'idée
que les êtres ailés sont équipés
d'un régulateur de flux optique.
Le
système n'est toutefois pas infaillible. Dans les années
1960, une étude a ainsi constaté que les abeilles
qui volent au-dessus d'une surface d'eau plane ont tendance
à voler de plus en plus bas jusqu'à ce qu'elles
plongent tout droit dans l'eau. Lorsque l'eau ondule, par
contre, elles réussissent sans difficulté à
maintenir une altitude appropriée. Mais dans la présente
étude, les auteurs expliquent que ce phénomène
est dû à ce qu'une eau parfaitement immobile
ne procure pas d'éléments contrastants aux yeux
des abeilles et que, partant, les capteurs de FO ne réagissent
plus. Il en résulte un signal d'erreur négatif
dans le système, qui amène l'insecte à
descendre jusqu'à ce qu'il heurte l'eau. «Une
tendance tout aussi catastrophique s'est manifestée
avec le MH [micro-hélicoptère] lorsque nous
avons introduit une absence de contraste au niveau du sol»,
remarquent les chercheurs.
Le
décollage et l'atterrissage peuvent également
être réalisés au moyen du régulateur
de FO. Au décollage, le basculement du nez de l'hélicoptère
vers l'avant provoque une augmentation de la vitesse du sol,
ce qui déclenche une ascension, et à l'atterrissage,
le basculement du nez de l'hélicoptère vers
l'arrière engendre un ralentissement, et en conséquence,
une descente.
«Notre
procédé de contrôle explique comment les
insectes parviennent à voler en toute sécurité
sans les instruments utilisés à bord des avions
pour mesurer l'altitude, la vitesse de défilement du
sol et la vitesse de descente», écrivent les
chercheurs. «Un régulateur de flux optique est
relativement simple au niveau de sa mise en oeuvre nerveuse
et il est tout aussi approprié pour les insectes qu'il
le serait pour un avion.»
A
la base de ces comportements étonnants se trouvent,
cachés dans le cockpit de l'insecte, des neurones détecteurs
de mouvement qui sont de véritables capteurs de flux
optique. L'équipe en a patiemment déchiffré
le fonctionnement au moyen de microélectrodes ultrafines
(un millième de millimètre de diamètre)
et d'un microscope spécial construit à cet effet.
Ils en ont ensuite transcrit le principe en un microcircuit
électronique, dont la version la plus récente
ne pèse que 0,2 gramme. C'est ce neurone qui fait l'essentiel
du travail à bord de leur micro-hélicoptère.
 |
| Mouche équipée d'une «laisse»
de microélectrodes permettant d'enregistrer l'activité
de certains neurones visuels durant la locomotion. |
Ces
travaux illustrent le double enjeu, fondamental et appliqué,
de cette science innovante, appelée biorobotique et
que l'équipe marseillaise a initiée dès
1985. La méthode consiste à s'aider de reconstructions
robotiques pour tester des principes biologiques, perçus
d'abord de manière confuse. Un va-et-vient permanent
entre biologie et robotique permet ensuite d'affiner la compréhension
de ces principes cachés, sous-jacents au comportement
animal. Des principes qui ont fait leurs preuves depuis des
millions d'années et qui sont susceptibles d'être
appliqués aujourd'hui à l'aérospatial,
tant sont cruciales les phases où un aéronef
ou un module spatial navigue à proximité du
sol.
Les
chercheurs ont déposé avec le CNRS un brevet
international sur «le pilote automatique de la mouche».
(1)
Nicholas Franceschini & al. "A bio-inspired flying
robot sheds light on insect piloting abilities", Curent
Biology vol 17 n°4, February 20, 2007.
En
savoir plus :
Page personnelle de Nicholas Farnceschini
: http://www.laps.univ-mrs.fr/cgi-bin/WebObjects/WebLaboConsultation.woa/wa/EquipeDirectAction/Personne?personne_ID=7
Les
MAVs ou Micro Air Vehicles
JP.Baquiast
13/02/07
Les
Israéliens étudient des micro-robots volants,
de la taille d'un frelon, capables de réaliser de nombreuses
tâches, depuis la reconnaissance jusqu'à la "délivrance"
de micro-explosifs ou de produits chimiques incapacitants
sur le corps-même des combattants ennemis. D'ores et
déjà, les Forces Spéciales britanniques
en Afghanistan utilisent des MAV de quelques centimètres
nommés WASP pour l'observation. Ceux-ci coûtent
3.000 dollars, sont presque silencieux et sont dirigés
par l'équivalent d'une console de jeu. Une version
offensive, dotée d'une tête explosive, est destinée
à neutraliser les snipers. Les Etats-Unis, de leur
côté, fomentent des plans ambitieux dans ce domaine,
comme le confirme Fred Davis, directeur technique de la Assessment
and Demonstrations Division à l'"Air Force Research
Laboratory Munitions Directorate de la base d'Eglin. Il s'agira,
là encore, de s'en prendre aux personnels ou aux points
faibles des véhicules, tels les pneus.
On
voit que la guerre technologique n'est pas proche de s'arrêter,
même si les "insurgés conventionnels"
multiplient les procédés permettant de neutraliser
les senseurs sophistiqués. Le progrès est en
marche, des deux côtés. On voit bien que la guerre
reste le meilleur agent du progrès technologique. C'est
une banalité de rappeler que sans la guerre de 1914-18,
nous en serions peut-être restés au dirigeable.
NB:
les images présentées montrent des systèmes
déjà anciens, non équipés d'intelligence
robotique évoluée. Le web est riche en sources
sur ces sujets.
Automates
Intelligents s'enrichit du 
On
sait que l'obstacle principal au développement des
nanotechnologies, pour le meilleur ou pour le pire, tient
à l'impossibilité de réaliser d'une façon
automatique l'assemblage des atomes afin de fabriquer des
nano-objets. Il faut encore manipuler les atomes quasiment
un par un. Le rêve de l'ingénierie moléculaire
grâce à laquelle les atomes requis s'assembleraient
d'eux-mêmes paraissait encore loin... tout au moins
jusqu'à ces derniers jours. Car selon une information
diffusée par le Center for Responsible Nanotechnology
(américain), un projet scientifique britannique serait
sur la voie d'une importante percée. 
Un
rapport surprenant du MIT publié le 20 janvier 2007
(image: le Pr Jefferson Tester, Meissner Professor
of Chemical Engineering au MIT, responsable en chef du rapport)
démontre que faire appel à l'énergie
géothermique pourrait résoudre, à court
terme et à des coûts non supérieurs à
ceux imposés par les énergies fossiles, l'ensemble
des besoins en énergie des Etats-Unis. La solution
est relativement simple. Elle consiste à injecter de
l'eau dans les couches chaudes, à une profondeur moyenne
de 10 km, et à utiliser la vapeur ainsi produite dans
des turbines. Les ressources de chaleur disponibles (l'eau
étant récupérée en grande partie)
pourraient assurer la consommation énergétique
actuelle des Etats-Unis (27 trillions de kwH) pendant 2 millénaires.
La technologie nécessaire existe déjà.
Rien n'imposerait dans ces conditions de restrictions à
la consommation énergétique, puisque cette énergie
serait absolument propre, notamment en termes de production
de gaz à effet de serre (GES). Les seuls risques à
considérer seraient d'ordre sismique, dans certaines
régions peu stables.