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science - Page 2

  • Un gel qui s’étire de 21 fois sa longueur pourrait remplacer le cartilage

     

    Ce gel est composé à 90% d’eau, et pourtant il peut s’étirer de 21 fois sa longueur au repos sans rompre. Même un élastique ne s’étire que de six fois sa longueur au repos.

    Étant donné qu’il est compatible avec les tissus vivants, il pourrait un jour être utilisé dans l’organisme, par exemple pour remplacer le cartilage (comme dans les rotules), les disques intervertébraux ou d’autres tissus. Des hydrogels similaires sont actuellement utilisés pour établir des contacts.

    Toutefois, cet hydrogel-là est le plus extensible et le plus résistant jamais conçu.

    "C’est sans doute l’hydrogel le plus robuste dont nous ayons entendu parler ", affirme Zhigang Suo, ingénieur en mécanique à l’université de Harvard et auteur de l’article, qui a été publié dans Nature." Jusqu’ici, personne n’a contesté cette affirmation“.

    De quoi est-il fait?

    Les gels sont généralement cassants. Pour pouvoir créer un gel extensible, les ingénieurs doivent combiner entre eux des gels dont les structures dissipent l’énergie. En général, la combinaison choisie est un gel robuste et rigide composé de polymères à forte densité et un autre avec un réseau de polymères à faible densité.

    Ces deux gels fonctionnent de telle manière que si le gel rigide craque (autrement dit, si ses liaisons chimiques sont rompues), la souplesse du second gel réduit la cassure.

    Or, même les gels conçus de la sorte se rompent régulièrement, ce qui les affaiblit.

    Pour résoudre ce problème de fatigue, Zhigang Suo et ses collègues ont utilisé pour leur second gel une variante composée de polymères reliés par des ions de calcium. Ainsi, les liaisons ioniques peuvent se rétablir facilement.

    S’il apparaît qu’une fissure est sur le point de se former, les ions de calcium "se détachent“ pour dissiper l’énergie, ce qui permet aux liaisons covalentes de l’autre gel de rester intactes.

    Comme l’explique le Los Angeles Times, " plus tard, lorsque la tension décroît, les ions de calcium peuvent revenir à leur position initiale, rétablissant ainsi les liaisons ioniques. "

    Ce nouvel hydrogel doté de capacités d’auto-rétablissement peut endurer une contrainte mécanique jusqu’à neuf fois supérieure au cartilage, ce qui le rend aussi performant que le caoutchouc naturel. De plus, il garde son élasticité et sa robustesse même après avoir été étiré de nombreuses fois. Tout ce qu’il lui faut, c’est un temps entre chaque étirement pour que le calcium se remette en place.

    Ses capacités d’auto-rétablissement sont telles, en fait, que les chercheurs ont démontré que s’ils pratiquaient une incision de 5 cm dans le gel, il pouvait toujours s’étirer de 17 fois sa longueur de départ.

    Et n’essayez même pas de le déchirer à mains nues. C’est impossible.

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  • Des cartes 3D interactives pour guider les non-voyants

     

    L’entreprise nord-américaine Touch Graphics et l’université de Buffalo ont co-développé des cartes en relief qui réagissent au toucher pour délivrer des informations vocales. L’objectif est d’aider les personnes non voyantes à mieux se déplacer aux abords et à  

    Aux États-Unis, l’université de Buffalo associée à l’entreprise Touch Graphics a développé un concept de cartes en 3D interactives destinées à aider les personnes non voyantes. Recouverts d’une peinture conductrice et reliés à des capteurs, les éléments réagissent au toucher en fournissant des informations vocales. L’idée est notamment d’utiliser ce type de cartes pour guider les personnes dans des bâtiments publics.

     

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    © University at Buffalo IDeA Center

    Aux États-Unis, l’université de Buffalo associée à l’entreprise Touch Graphics a développé un concept de cartes en 3D interactives destinées à aider les personnes non voyantes. Recouverts d’une peinture conductrice et reliés à des capteurs, les éléments réagissent au toucher en fournissant des informations vocales. L’idée est notamment d’utiliser ce type de cartes pour guider les personnes dans des bâtiments publics.

     

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     © University at Buffalo

    IDeA Centere, GPS avec guidage vocal a beaucoup contribué à améliorer l’autonomie des personnes non voyantes en les aidant à se déplacer avec plus de facilité. Le problème est qu’il ne fonctionne pas à l’intérieur des bâtiments et il faut alors s’en remettre à une assistance humaine ou à une signalétique en braille qui n’est pas toujours assez détaillée. 

    C’est en partant de ce constat qu’une équipe nord-américaine réunissant la société Touch Graphics et le Center for Inclusive Design and Environmental Access (IDeA) de l’université de Buffalo a conçu des cartes en 3D palpables. Elles mettent en scène un espace dont tous les éléments produisent une information sous forme vocale dès qu’on les touche. Les bâtiments, les pièces, les couloirs, allées, routes et autres arrêts de bus sont fabriqués avec une imprimante 3D ou par usinage CNC et recouverts d’une peinture conductrice. Chaque pièce est reliée à des capteurs placés dans le piédestal du pupitre. Ils sont eux-mêmes connectés à un ordinateur qui gère les interactions sonores. Lorsqu’une personne touche un des objets avec ses mains ou du bout des doigts, le système énonce ce qu’il représente et décrit éventuellement l’activité qui s’y trouve, puis l’itinéraire à suivre pour s’y rendre.

    Les cartes en 3D palpables ont été testées sur plusieurs sites, dont un campus nord-américain qui a été reproduit à partir de données Google Maps et fabriqué avec une imprimante 3D. © University at Buffalo IDeA Center

    Les cartes en 3D palpables ont été testées sur plusieurs sites, dont un campus nord-américain qui a été reproduit à partir de données Google Maps et fabriqué avec une imprimante 3D.

     

     

     © University at Buffalo IDeA Center

    Améliorer la signalétique en vigueur

    Les capteurs fonctionnent avec une technologie brevetée pour évaluer l’intensité de la pression. Cela permet aux concepteurs de régler le seuil de déclenchement de manière uniforme et de s’assurer que le système conviendra à la force et à la dextérité de tous les utilisateurs.

    "Il s’agit de donner à cette population (les personnes non voyantes, ndlr), un moyen de comprendre leur environnement ", explique Heamchand Subryan, qui dirige ce projet pour l’IDeA Center. " Nous leur fournissons un niveau d’information qui leur permet de naviguer facilement dans un environnement, sans aide, ce qui leur procure un sentiment d’indépendance". Ce type d’installation va plus loin que la législation actuelle qui n’impose qu’un minimum de signalétique adaptée aux non-voyants à l’intérieur et aux abords des bâtiments. L’idée est qu’à terme, ce type d’outil puisse devenir la norme pour les bâtiments publics (écoles, universités, musées, bibliothèques, centres commerciaux…).

     

  • BRAVO!!! 3 fois bravo!

    Chaussures intelligentes pour personnes aveugles

    Un étudiant argentin veut révolutionner la vie des aveugles en remplaçant leur canne par des chaussures "intelligentes". Equipées de capteurs ultrasons, elles vibrent à l’approche d’obstacles. L’invention, baptisée "Duspavoni", a été présentée vendredi dernier à la Foire Nationale des Sciences, à Buenos Aires.

    Un étudiant argentin, dont une amie commençait à perdre la vue, a développé une technologie sans précédent: des chaussures pour aveugles. "Elle m’a dit que les jeunes aveugles n’aimaient pas la canne car ils se sentaient stigmatisés", raconte-t-il à EFE, principale agence de presse espagnole.

    Plus discrètes, les chaussures pour aveugle créent beaucoup moins de malaise que l’habituelle canne blanche. Tout réside dans leurs semelles: des capteurs ultrasons sont placés à l’intérieur, et détectent les objets, hommes ou animaux jusqu’à 64 centimètres d’éloignement. Dès que la personne qui les porte s’approche d’un obstacle, les chaussures se mettent à vibrer. "Si l’objet est devant, l’extrémité des chaussures vibre. Si c’est sur le côté, la semelle vibre, et si c’est derrière, les talons vibrent", explique Juan Manuel Bustamante. L’étudiant au collège de Rio Gallegos, en Argentine, a travaillé six mois sur le projet. Il espère "révolutionner la vie des malvoyants, partiellement ou totalement infirmes".

    Ces chaussures, baptisées "Duspavoni", sont équipées de batteries rechargeables, par un câble USB ou un chargeur de portable. Après cinq heures de charge, elles tiennent jusqu’à quatre jours. L’étudiant a présenté son projet vendredi dernier à l’occasion de la Foire Nationale des Sciences de Buenos Aires.

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  • Les robots prendront-ils aussi le job des cadres?

    Alors que le remplacement de l’homme par la machine inquiète, un cabinet d’études vient de révéler ses estimations sur l’avenir du travail. Et devinez quoi ? Les ouvriers ne seront pas les seuls à y laisser leurs jobs.

    Watson, le programme d’intelligence artificielle, remplace déjà en partie les médecins. Quill, le logiciel de rédaction, les journalistes. Le robot Matilda pique leur place aux recruteurs en entretien d’embauche. Quant à l’algorithme Vital, il aide les grands patrons à prendre les bonnes décisions. Et ce n’est pas fini. " Un emploi sur trois sera remplacé par un logiciel, des robots ou des machines intelligentes, d’ici à 2025 ". C’est l’annonce faite par Peter Sondergaard, vice-président du cabinet de conseil américain Gartner lors de sa conférence Symposium/ITxpo (début octobre 2014 à Orlando, en Floride). C’est clair : les cadres aussi vont perdre leur job au profit du progrès technologique.

    Plus personne ne travaillera sans robot

    Plus rapides, infatigables, automatiques, les logiciels et robots aideront de plus en plus l’homme sur le plan opérationnel et technique. "Plus personne ne travaillera sans robot ni algorithme", estime Laurent Alexandre, chirurgien urologue adepte du mouvement transhumaniste et auteur de "La mort de la mort, Comment la techno médecine va bouleverser l’humanité" (éd. JC Lattès, 2011). Mais cela ne signifie pas qu’il n’y aura plus de job pour les cadres. Au contraire. " Les hommes deviendront des généralistes, à qui reviennent la décision politique ", anticipe Laurent Alexandre.

    Plus l’homme créé de robots, plus il créé d’emplois

    Les jobs intellectuels vont évoluer grâce aux robots. Certaines personnes travailleront à développer encore d’autres robots, logiciels ou machines intelligentes. D’autres s’occuperont de gérer les conséquences de la vie avec les robots (règlementation, éthique, etc.). C’est pourquoi, " dans 3 ans, les compétences les plus recherchées concerneront : les machines intelligentes (et notamment les objets connectés), la robotique, le jugement automatisé et l’éthique, prévoit Peter Sondergaard de Gartner. Dans les 7 ans à venir, les métiers qui auront la cote seront: les spécialistes de l’intégration, les architectes numériques, les analystes règlementaires, les professionnels du risque." L’économie numérique – drones, robots, logiciels, etc. – devrait créer une augmentation d’emplois de 500 % d’ici 2018 ! Car plus l’homme créé de robots, plus il créé d’emplois.

    2 à 3 millions d’emplois déjà dus aux robots

    Le cabinet Gartner n’est pas le premier à le signaler. Le spécialiste des études de marché anglais, Metra Martech, le prouvait déjà en 2011 dans une étude réalisée pour la Fédération internationale de la robotique. " En 2008, les robots avaient déjà créé 2 à 3 millions d’emplois", rappelle Raja Chatila, directeur de recherche au CNRS et spécialiste de la robotique. Les États industrialisés ont bien pris conscience du phénomène. Corée du Sud, Japon, Royaume-Uni et France, notamment. La France a d’ailleurs doté son objectif de développement de la filière robotique d’un budget de 100 millions d’euros.

     

  • Therapixel ou l’imagerie médicale à portée de gestes

    Révolutionner la chirurgie par la reconnaissance visuelle sans contact, telle est l’ambition de Therapixel, une start-up Inria, lauréate 2013 du Prix "Création-développement" du concours national d’aide à la création d’entreprise de technologies innovantes. Récit de sa genèse par son cofondateur Pierre Fillard, à quelques mois de la mise sur le marché de son innovation.

    La rencontre

    C’est au cours de sa thèse que la rencontre se produit, en l’occurrence avec son futur associé, Olivier Clatz, qui en était déjà à sa 3e année de thèse. "Nous avons appris à nous connaître d’abord comme collègues de travail. L’idée de créer une start-up est venue plus tard." En attendant, lui-même est encore concentré sur sa thèse, laquelle porte sur" la reconstruction de fibres du cerveau sur des IRM particulières"." Comme vous pouvez l’imaginer, c’était un sujet proprement fascinant." A l’interface de l’informatique et de l’imagerie cérébrale, ce sujet l’amène à investir le champ médical auquel il n’était pas initialement formé. A la question de savoir comment l’ingénieur informaticien est somme toute parvenu à dialoguer avec des médecins, il répond avec modestie." A force de côtoyer des médecins et de me confronter à leurs problématiques, j’ai fini par acquérir des connaissances et pratiquer un peu leur langue. Pour autant, je ne saurais prétendre être devenu un expert médical. J’ai besoin des chirurgiens et de bien d’autres compétences, celles des neurologues, des psychiatres et d’autres encore, pour comprendre les mécanismes de la pensée.

    Seulement, si des médecins vont facilement vers les informaticiens,"c’est, relève Pierre Fillard loin d’être le cas de tous, qui, le plus souvent, estiment avoir bien d’autres choses à faire." C’est ce constat qui le conduisit au cours de sa thèse à s’intéresser au développement de logiciels." Je vois en eux un moyen de communication universelle entre chercheurs en informatique et utilisateurs, en l’occurrence les experts médicaux et cliniciens. Ils permettent de réduire les interventions de ces derniers à de simples pressions sur des boutons, et de se concentrer sur ce qui les intéresse au premier chef. Le retour qu’ils peuvent faire ensuite sur l’intérêt du logiciel par rapport à leur besoin nous est précieux. Il permet de cerner les ajustements à apporter. Nous avançons ainsi par ce jeu d’interactions, dans une logique gagnant-gagnant." Ce qui suppose des experts médicaux qu’ils acceptent de se prêter à cette phase expérimentale.

    Pour le développement de son logiciel, Pierre collaborera ainsi avec un radiologue du Kremlin Bicêtre, devenu depuis un ami." Ensemble, nous avons travaillé sur des fibres du cerveau. Le logiciel a été un bon moyen de communiquer entre nous." Le logiciel aura pour nom de baptême Medinria, une contraction de médical et d’Inria." Il proposait déjà une interface utilisatrice aussi simple que possible, en tout cas moins austère qu’une ligne de commandes, quelque chose de plus facile d’accès."

    La preuve par le marché

    C’est lors de la conception de Medinria, que Pierre se découvre un goût pour la recherche appliquée. Des recherches dont les résultats en resteraient à l’état de publication, très peu pour lui !" Je voulais savoir si le logiciel apportait réellement quelque chose. "Bien plus, il souhaitait aller jusqu’au stade de la mise sur le marché. Mais avant que l’idée de start-up ne prenne forme, il y aura en 2008, un post-doc au sein de NeuroSpin." Un centre de recherche du CEA particulièrement intéressant, étonnant, même: on y trouve une diversité d’expertises, unique en France et probablement en Europe." Il y passera un an et demi avant de rejoindre, début 2010, Inria Saclay Ile-de-France où il est recruté sur concours.

     

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    © Therapixel

    A l’entendre parler de sa nouvelle institution de recherche, c’est un chercheur épanoui: "Inria conçoit des algorithmes novateurs qui peuvent aider à résoudre de vrais problèmes qui se posent à différents milieux professionnels." C’est dans ce contexte que le projet de start-up se précise. "J’aimais l’idée d’aller au bout d’une démarche de recherche en prenant le risque de voir si cela correspond à des besoins, autrement dit, s’il y avait un marché. Après tout, le marché est un bon indicateur pour voir si une idée est bonne."

    La start-up est aussi l’histoire d’une symbiose avec un associé sur lequel il ne tarit pas d’éloges." Difficile de le caractériser en une phrase, tant il est plein d’énergie et d’idées. Nul-doute que sans lui, je ne me serais pas lancé dans cette aventure. "Les deux sont de surcroît complémentaires. A Pierre, l’expertise technologique pour développer le produit, la direction de la R&D. A Olivier, en plus de sa contribution à celle-ci, le développement de la société, à travers la quête de financements et de capitaux.

    Les ressources de l’écosystème Paris-Saclay

    A terme, Pierre Fillard espère embaucher des personnes hautement qualifiées, sorties des écoles du Campus Paris-Saclay. Restent des questions d’entrepreneur en herbe, quant à savoir, par exemple, qui recruter prioritairement et à quel niveau de rémunération. "Nous n’avons pas de ponts d’or à proposer, mais une aventure qui ne fait que commencer."

    Et l’écosystème de Paris-Saclay? En quoi est-il stimulant pour une start-up comme Therapixel?" Evidemment, même s’il compte moins que pour d’autres start-up dans la mesure où Therapixel est localisée aussi à Sophia-Antipolis, il conditionne la réussite du projet, ne serait-ce que par les précieuses ressources humaines et financières qu’il procure." Et Pierre de citer entre autres exemples Digiteo, qui subventionne la mise à disposition d’un ingénieur. La start-up est en outre accueillie dans les locaux d’Inria Saclay Ile-de-France." Certes, ce n’est pas un incubateur, mais on est à proximité d’autres start-up. Ce qui est…priceless." Last but not least, la start-up est couvée des yeux par Nozha Boujemaa, la directrice du centre de recherche Inria Saclay Ile-de-France." Elle croit beaucoup dans notre projet." Therapixel bénéficie d’IT2, un fonds d’investissement d’Inria." Il nous suit, au point de faire partie de notre board."

    Quant au relatif isolement du Plateau de Saclay, Pierre relativise." C’est pareil à Sophia Antipolis: entreprises et laboratoires sont perdus au milieu des bois." Mais à la différence de la célèbre technopole, le cluster de Paris-Saclay est proche de Paris,"ce qui constitue un atout indéniable."

    Extrait de l'interview"Therapixel ou l’imagerie médicale à portée de gestes" sur le site Media Paris Saclay

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