Un nouveau robot pour l’exploration des grands fonds marins

L’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer) a dévoilé son prochain submersible d’exploration sous-marine. Largement autonome, il plongera jusqu’à 6.000 m, embarquant de nombreux instruments de mesure et saura aussi surveiller les pipelines.

Il s’appelle provisoirement A6k et représente la nouvelle génération d’engins lourds d’exploration sous-marine de l’Ifremer (Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer). Aujourd’hui, outre des « gliders » et des observatoires posés sur le fond, les océanographes français disposent du vénérable Nautile (1984), un mini-sous-marin qui peut embarquer trois personnes (deux couchées et une assise…). Capable de descendre jusqu’à 6.000 m, ce dernier donne accès à 97 % des fonds océaniques. Cependant, il est coûteux à utiliser, avec toute la logistique qu’il impose, et ne peut rester que huit heures sous l’eau.

Depuis 1998, l’imposant Victor (voir ci-dessous) le complète. Sans équipage, ce sous-marin de 4,6 tonnes est relié au navire par un câble : c’est un engin « téléopéré », ou ROV (Remoted Operated Vehicle), ce qui ne l’empêche pas de descendre à 6.000 m. Pour se libérer de cette liaison, qui mobilise des pilotes sur le bateau durant la plongée, l’Ifremer a adopté en 2004 AsterX puis IdefX. Ce sont des « AUV » (Autonomous Underwater Vehicle), des sous-marins autonomes, de 800 kg, capables de rester 14 heures sous l’eau, de communiquer, si besoin, par modem acoustique et d’effectuer seuls une série de mesures programmées. Toutefois, ils ne descendent que jusqu’à 2.850 m.

Sous-marin autonome

Représentation du futur AUV d’ECA Group. Il sera autonome et plongera jusqu’à 6.000 m (Source : Ifremer/ECA Group/alliance Coral).

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Une batterie liquide qui pourrait refroidir votre processeur tout en l’alimentant

Une équipe de chercheurs d’IBM Research et de l’École polytechnique fédérale de Zurich a mis au point une batterie à flux redox miniaturisée qui a le double avantage de pouvoir alimenter un processeur tout en le refroidissant. Une avancée qui pourrait ouvrir la voie à des puces électroniques encore plus performantes, et aussi servir pour des systèmes laser ou des cellules photovoltaïques à stockage intégré.

En informatique, la gestion de la chaleur a une incidence directe sur les performances des processeurs. Une situation on ne peut mieux illustrée par les centres de données (datacenter) où des centaines de serveurs dégagent des quantités importantes de chaleur et nécessitent des dispositifs de refroidissement complexes et onéreux.

Mais il se pourrait qu’un jour ce problème ne soit plus d’actualité. En effet, des chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Zurich et d’IBM Research ont mis au point une microbatterie à flux redox qui peut à la fois produire de l’électricité pour alimenter un processeur tout en le refroidissant grâce à ses électrolytes liquides.

Batterie liquide

Si le concept de batterie à flux redox est connu de longue date, les chercheurs d’IBM et de l’ETH Zurich ont atteint un niveau de miniaturisation inédit.

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Villes du futur : bientôt une cité flottante dans un lagon polynésien ?

En Polynésie française, un projet visionnaire d’île artificielle flottante, pouvant accueillir des entreprises et une communauté très branchée, pourrait voir le jour en 2020. Ce ne serait rien de moins, expliquent ses créateurs richissimes venus de la Silicon Valley, qu’un prototype de cités océaniques qui abriteront un jour de fructueuses activités économiques. Il est prévu qu’elles montent en même temps que le niveau de la mer.

L’institut Seasteading, une ONG venue des États-Unis, a semble-t-il convaincu Édouard Fritch, président de la Polynésie française, une communauté territoriale jouissant d’une autonomie importante vis-à-vis de la Métropole. Un protocole d’accord est en effet promis pour la construction d’une véritable cité flottante qui accueillerait une population aisée et entreprenante, susceptible d’enrichir la vie économique de ce vaste territoire océanique (voir La Dépêche de Tahiti). Mieux, parce que la réalisation est annoncée comme « durable », elle ferait du bien au lagon, réduisant la pollution et repoussant le blanchiment du corail par une action rafraîchissante sur l’eau.

Pour le calendrier, l’objectif est 2020. Il faudra auparavant que le gouvernement de Polynésie crée un cadre législatif pour cette réalisation, qui n’est pas un hôtel, mais l’accueil d’une nouvelle communauté, ce qui sera discuté en 2017. Le lieu, lui, n’est pas déterminé. Trois sites sont envisagés : la baie de Phaëton, à Tahiti, entre l’île et la presqu’île, près de Taravao, côté sud-ouest ; Raiatea, à 210 km, au nord-ouest de Tahiti et proche de Bora-Bora ; Tupai, un atoll en forme de cœur, très près de Bora-Bora et connu des touristes fortunés.

Ile flottante Polynésie

Un dessin réalisé à Tahiti lors de la première discussion. On remarque les cellules solaires sur le toit du bâtiment en forme de fleurs et quelques constructions légères qui peuvent rappeler les farés traditionnels polynésiens, ainsi que les bateaux qui, eux, sont de facture moderne… (Source : Institut Seasteading)

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Infiniment petit : le plus petit transistor du monde mesure 1 milliardième de mètre !

Le plus petit transistor du monde s’appuie sur des nanotubes de carbone et ne mesure qu’un petit nanomètre. L’équipe de chercheurs responsable de son développement tente, avec lui, de repousser les limites de la miniaturisation des processeurs. Un enjeu de taille.

Des équipes de recherche du laboratoire Berkeley Lab ont annoncé avoir produit un transistor mesurant 1 nm de large, soit une taille 14 fois inférieure à ce que peuvent actuellement produire les meilleurs fabricants de semi-conducteurs comme Intel ou Samsung.

Comme le soulève le billet du Berkeley Lab qui a officialisé l’annonce dans les canaux grand public, il faut comparer cette taille de 1 nm (1 milliardième de mètre, soit 0,000 000 001 m) à l’épaisseur d’un cheveu, qui mesure 50.000 nm de large. Une performance réalisée, notamment, par l’utilisation de nanotubes de carbone et d’un substrat de disulfure de molybdène (MoS2), des structures plus tolérantes que les procédés actuels à base de silicium.

Plus qu’une simple amélioration de laboratoire, cette performance est une piste pour que la miniaturisation des composants continue. Car les techniques de production actuelles se heurtent à un mur physique. Ou plutôt quantique.

Transistor nanotubes de carbone

Nanotubes de carbone et disulfure de molybdène composent le plus petit transistor au monde.

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Cellules solaires : un design plus efficace et plus économique

Une équipe internationale de chercheurs pourrait bien être parvenue à réconcilier efficacité et coût en matière de solaire photovoltaïque. Elle a en effet développé une cellule multijonction bon marché et dont le taux de conversion est estimé à pas moins de 35 % !

Mobiliser différents semi-conducteurs pour améliorer l’efficacité d’une cellule solaire photovoltaïque : l’idée n’est, en soi, pas nouvelle. De telles cellules portent même déjà un nom, celui de « cellule multijonction ». Toutefois, celle mise au point par une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), aux États-Unis, et du Masdar Institute of Science and Technology, aux Émirats arabes unis, se distingue des autres par son design « en escalier » et, surtout, son coût.

Classiquement, une cellule multijonction est composée de plusieurs couches de semi-conducteurs capables de convertir, chacune, différentes parties du spectre solaire et, de fait, d’obtenir de meilleurs taux de conversion énergie solaire/énergie électrique. Des rendements pouvant théoriquement aller jusqu’à 50 % ! Malheureusement, le coût de fabrication élevé de ce type de cellules solaires les cantonne, pour l’heure, à des marchés de niche que sont, par exemple, les applications spatiales.

Cellules solaires multijonctions en escalier

Grâce à une architecture en escalier, les cellules solaires multijonctions conçues par des chercheurs du MIT et du Masdar Institute devraient atteindre des taux de conversion record (Source : Masdar Institute News).

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Les avions du futur seront-ils plus légers grâce aux nanotubes de carbone ?

Rendre plus solide un matériau composite avancé sans l’alourdir : les ingénieurs aéronautiques peuvent en rêver. Des physiciens du MIT l’ont fait, en ajoutant des nanotubes de carbone, capables de tisser des liens microscopiques, apportant un gain de 30 %, pour l’instant au laboratoire.

Tout le monde a son talon d’Achille. Pour les matériaux composites avancés, c’est leur étonnante vulnérabilité. Notamment au niveau des zones de collage. Mais des ingénieurs américains du MIT (Massachusetts Institute of Technology) proposent aujourd’hui de les rendre plus résistants grâce à des nanotubes de carbone.

Les matériaux composites avancés, parmi lesquels les plastiques renforcés de fibres de carbone, présentent l’avantage d’être très légers. Une caractéristique qui intéresse tout particulièrement le secteur de l’aéronautique. Selon Stephen Tsai, un professeur émérite en aéronautique et astronautique à l’université de Stanford, « aucun matériau ne peut aujourd’hui rivaliser avec eux pour la légèreté ». Ainsi, grâce à l’utilisation de matériaux composites avancés, les Airbus et les Boeing les plus récents sont plus légers de 20 % que les avions construits à partir d’aluminium.

Avion nanotubes de carbone

Des ingénieurs du MIT ont trouvé un moyen — grâce à des nanotubes de carbone, ici représentés en rouge — pour lier fortement entre elles les couches de matériaux composites. Résultat : il devient plus résistant aux impacts. De quoi concevoir des avions plus légers encore sans pour autant perdre en solidité. (Source : MIT)

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Pavegen, ces dalles révolutionnaires qui produisent de l’électricité grâce à vos pas

Une société britannique, Pavegen Systems, a créé des pavés qui produisent de l’énergie grâce au mouvement enclenché lorsqu’une personne marche dessus. Une technique de production d’électricité qui a fait ses preuves et qui se démocratise à travers le monde.

Métro, trottoirs, couloirs,… Combien de pas réalisez-vous par jour ? Probablement des centaines voire des milliers pour certains. Et si ces pas pouvaient se transformer en une source d’énergie ? L’idée parait étonnante et pourtant c’est bel et bien le concept développé depuis plusieurs années par une société britannique Pavegen Systems.

Depuis 2009, l’entreprise travaille à donner une nouvelle utilité aux pavés, en les transformant en de véritables producteurs d’énergie. Celle-ci a en effet créé une dalle révolutionnaire baptisée Pavegen qui est capable de produire de l’électricité à chaque fois qu’une personne marche dessus.

Faites de caoutchouc, les dalles sont fabriquées à partir de pneus de camion recyclés et se basent sur le caractère piézoélectrique de certains matériaux pour produire de l’électricité. Le principe est connu depuis le 19ème siècle mais la société en a tiré une application novatrice et aujourd’hui brevetée.

Dalles Pavegen

L’entreprise britannique Pavegen Systems développe depuis 2009 un type de dalle en caoutchouc qui génère de l’électricité en récupérant l’énergie transmise au sol lorsqu’un passant marche dessus.

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