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Science et Technologie




REDUIRE LE RECHAUFFEMENT GLOBAL , Pas de temps à perdre !
• Le secrétaire général de l'ONU, Ban Ki-moon, donne l'alerte



IL a été prouvé de manière irréfutable que le réchauffement global pourrait causer des dégâts irréparables sur la planète : telles sont les conclusions d'un comité international d'experts sur le changement climatique qui s'est réuni fin novembre à Valence, en Espagne.

Patronnée par les Nations unies, la rencontre scientifique a été convoquée par le Groupement intergouvernemental sur le changement climatique (IPCC), en vue du Sommet prévu à Bali (Indonésie) pour le mois prochain. Ce Sommet devrait être l'occasion d'adopter des accords significatifs pour affronter un processus qui menace le monde entier mais, plus sévèrement, les pays les plus faibles.

Les experts se sont donc penchés sur les divers aspects des changements climatiques résultant du réchauffement global : des sécheresses dans la plus grande partie de l'Afrique, avec des conséquences terribles sur la production agricole et l'alimentation de centaines de millions d'êtres humains ; des pluies torrentielles accompagnées d'inondations dans d'autres régions de la planète.

Les températures ne cessent de monter dans le monde entier, ont souligné les experts réunis à Valence. Les glaciers fondent non seulement aux pôles mais aussi dans les zones montagneuses, ce qui implique des risques d'inondations catastrophiques dans les vallées voisines.

Les experts ont aussi constaté que le niveau des mers montait ; cet effet menace directement les petits États insulaires dont certains pourraient disparaître sous les eaux, mais aussi les installations portuaires, les baies, les chantiers navals, les plages, des stations balnéaires importantes et des zones résidentielles se situant au niveau de la mer.

Ils ont signalé que certains phénomènes naturels tels que les cyclones et les ouragans tropicaux gagnent en intensité. La tragédie qui vient de se produire au Bangladesh, avec le passage du cyclone Sidr, en est un échantillon. Dans l'hémisphère occidental, cet été a été marqué par des ouragans, des tempêtes et des inondations qui ont fait des ravages au Mexique, en Amérique centrale, dans les Caraïbes et dans le nord de l'Amérique du Sud, tout spécialement en Colombie où l'on n'a pas fini de compter les morts et les sinistrés ni d'évaluer les pertes matérielles. Les économies nationales et familiales en souffrent durement.

Le rapport de Valence opère la synthèse de trois communications antérieures approuvées cette année par le Groupement international et relatives au changement climatique, à son impact sur la planète et aux moyens de l'atténuer et de s'adapter à ses effets.

Ce quatrième rapport sera soumis à la considération des participants au Sommet de Bali, où l'Organisation des Nations unies espère obtenir un consensus sur un accord international permettant de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Cet accord serait appelé à prendre la relève du Protocole de Kyoto, qui expire en 2012.

Ce dernier document a été signé et appliqué par 176 des 179 pays membres des Nations unies. Les seuls pays à avoir refusé de le signer sont l'Australie, le Kazakhstan et les États-Unis d'Amérique. Or, ce dernier pays émet à lui seul le quart des gaz à effet de serre lancés dans l'atmosphère à l'échelle mondiale.

L'attention du monde devrait à nouveau se centrer sur ce problème du changement climatique lorsque le Programme des Nations unies pour le développement (PNUD) présentera à la fin de ce mois de novembre son Rapport sur le développement humain 2007, consacré au changement climatique.

Cette étude fournira des données, des informations et les résultats de recherches menées par les experts à travers le monde sur les effets de ce processus sur la planète Terre et ses habitants. Le Rapport du PNUD passera en revue la dramatique séquence d'événements associés au changement climatique et formulera à coup sûr des recommandations.

Le secrétaire général de l'ONU, Ban Ki-moon, a assisté à la présentation du Document des experts de Valence après avoir effectué un parcours qui l'a mené de l'Antarctique à la forêt amazonienne.

Il a déclaré avoir ainsi apprécié directement les effets nocifs du réchauffement global, et il a invité tous les pays, développés ou non, à préparer à Bali un programme d'action concerté. « Il n'y a pas de temps à perdre », a affirmé le secrétaire général de l'ONU.

Les nanosciences et nanotechnologies (NST) peuvent être définies a minima comme l'ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures, de dispositifs et de systèmes matériels à l'échelle du nanomètre (nm). Dans ce contexte, les nanosciences sont l'étude des phénomènes et de la manipulation de la matière aux échelles atomique, moléculaire et macromoléculaire, où les propriétés (physico-chimiques) différent significativement de celles obtenues à une plus grande échelle.

Les nanotechnologies, quant à elles, sont la conception, la caractérisation, la production et l'application de structures, dispositifs et systèmes par le contrôle de la forme et de la taille à une échelle nanométrique. Malgré la relative simplicité et précision de ces définitions, les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline. En effet, elles utilisent, tout en permettant de nouvelles possibilités, des disciplines telles que l'optique, la biologie, la mécanique, la chimie, ou encore la microtechnologie. Ainsi, comme le reconnaît le portail français officiel des NST, « les scientifiques ne sont pas unanimes quant à la définition de nanoscience et de nanotechnologie ».

Historique

La vision de Feynman

Dans son discours donné le 29 décembre 1959 à la Société Américaine de Physique, Richard Feynman ouvre la voie à un domaine de recherche alors inexploré: l'infiniment petit. Feynman envisage un aspect de la physique "dans lequel peu de choses ont été faites, et dans lequel beaucoup reste à faire". Se basant sur la taille minuscule des atomes, il considère comme faisable d'écrire de grandes quantités d'informations sur de très petites surfaces: "Pourquoi ne pourrions-nous pas écrire l'intégralité de l'Encyclopédie Brittanica sur une tête d'épingle?" ... une affirmation qui fit sensation à l'époque mais qui aujourd'hui, au vu des progrès en microtechnologies, nous semble parfaitement réalisable. Mais Feynman veut aller au-delà des systèmes macroscopiques dans lesquels nous vivons; il imagine un monde où les atomes seraient manipulés un à un et agencés en structures cohérentes de très petite taille. En bon visionnaire, il imagine les moyens qui seraient mis en œuvre pour visualiser et manipuler les atomes, de l'amélioration de l'imagerie microscopique à l'utilisation des systèmes biologiques pour la production de nanomachines... les nanotechnologies sont nées!

Le microscope à effet tunnel

Comme souvent en science, le développement des NST s'appuie sur l'invention de deux instruments permettant d'observer et d'interagir avec la matière à une échelle atomique ou subatomique. Le premier est le microscope à effet tunnel (STM pour Scanning Tunneling Microscope) qui a été inventé en 1981 par deux chercheurs d'IBM, et qui permet de parcourir des surfaces conductrices ou semi-conductrices en utilisant un phénomène quantique, l'effet tunnel, pour déterminer la morphologie et la densité d'états électroniques des surfaces qu'il explore. Le second est le microscope à force atomique (AFM pour Atomic Force Microscope) qui est un dérivé du STM, et qui mesure les forces d'interactions entre la pointe du microscope et la surface explorée. Cet outil permet donc, contrairement au STM, de visualiser les matériaux non-conducteurs. Ces instruments combinés avec la lithographie permettent d'observer, de manipuler et de créer des nanostructures.

En 1986, Eric Drexler publie un ouvrage sur l'avenir des nanotechnologies, Engines of Creation, dans lequel il délivre sa vision des progrès faramineux possibles avec l'essor des nanotechnologies. Ainsi les lois physiques paraissant insurmontables aujourd'hui pourraient être dépassées, les produits créés pourraient être moins coûteux, plus solides, plus efficaces grâce à la manipulation moléculaire.
Mais Drexler a également prévu ce qu'on pourrait appeler le revers de la médaille, en effet de telles technologies capables de se reproduire ou du moins de se répliquer par elles-mêmes pourraient être tout simplement cataclysmique puisque, par exemple, des bactéries créées dans un quelconque intérêt commun pourraient se répliquer à l'infini et causer des ravages sur la flore mais aussi sur la faune et même sur l'humanité. Drexler écrit que si l'essor des nanotechnologies, apparemment inéluctable dans le processus d'évolution, devait nous apporter énormément dans des domaines très vastes il est également fort probable que ces technologies deviennent destructrices si nous ne les maîtrisons pas entièrement.

A ce sujet, une des questions qui peut être posée est la forte capacité pénétrante qu'ont les nanoparticules à l'égard des tissus cellulaires. Effectivement, du fait de leur taille inférieure aux cellules, dès lors que ces dernières sont à l'état de particules, elles peuvent outre passer certaines barrières naturelles. Si un enjeu serait alors le contrôle de cette capacité de pénétration, cette propriété peut également être exploitée comme c'est déjà le cas dans l'industrie cosmétique.


A l'échelle nanométrique, la matière présente des propriétés particulières qui peuvent justifier une approche spécifique. Il s'agit bien sûr des propriétés quantiques, mais aussi d'effets de surface, de volume, ou encore d'effets de bord. En effet conformément aux lois de la mécanique quantique, une particule adoptera au niveau nanométrique un comportement ondulatoire au dépens du comportement corpusculaire que nous lui connaissons au niveau macroscopique. Cette dualité onde-particule est particulièrement visible dans l'expérience des fentes de Young. Un faisceau de particules (lumière, électrons, ...) interfère avec une série de fentes peu espacées et crée une figure d'interférences, caractéristique d'un phénomène ondulatoire. Cette dualité onde-particule de la matière, qui reste à ce jour une des grandes interrogations de la physique, va provoquer divers phénomènes au niveau nanométrique, par exemple

* Quantification de l'électricté: dans un fil nanométrique, on a remarqué que le courant électrique n'est plus constitué d'un flux continu d'électrons mais qu'il est quantifié, c'est-à-dire que les électrons circulent par "paquets" dans le circuit.
* Quantification de la chaleur: de même dans un circuit de taille nanométrique, on a observé que la chaleur se propage de manière quantifiée.

Ces phénomènes observés expérimentalement confirment les théories de la mécanique quantique.

Bien entendu ce comportement de la matière nous oblige à revoir notre façon de penser: lorsque l'on veut décrire une particule, on ne parle plus en termes de position en un temps donné, mais plutôt en termes de probabilité que la particule se trouve à un endroit plutôt qu'à un autre.

L'enjeu majeur des nanosciences est donc de comprendre ces phénomènes mais aussi et surtout d'en tirer profit lors de la conception d'un système nanométrique.


Derrière l'effet d'annonce, plusieurs études ont été menées pour appréhender l'évolution des nanotechnologies et des nanosciences. Ainsi, en considérant le fait que les définitions ne sont pas stabilisées, la composante commune des différentes méthodes utilisées est de mesurer l'activité nanotechnologiques sous trois angles : publications scientifiques (plutôt pour les connaissances fondamentales), brevets (plutôt pour les aspects technologiques), et éventuellement institutions et entreprises concernées ou encore les capitaux investis (pour mesurer l'activité économique et industrielle réelles). Qu'il s'agisse des brevets ou des publications scientifiques, les valeurs présentées dans les tableaux suivant étaient négligeables avant les années 1990.

Du point de vue de la connaissance scientifique mobilisée, plusieurs sous-disciplines sont particulièrement utiles aux développements des connaissances fondamentales des NST. En effet, des analyses détaillées[11] de la manière dont sont publiés et construits les articles scientifiques concernant les nanotechnologies et les nanosciences, montrent l'émergence de trois sous-champs spécifiques :

* biosciences et pharma : autour de la biologie, des laboratoires pharmaceutiques et des biotechnologies. Ce champ peut être qualifié comme celui de la nanobiologie.
* nanomatériaux et synthèse chimique : autour de la chimie et des nanomatériaux. Ce champ peut être qualifié comme celui des nanomatériaux.
* superconductivité et ordinateur quantique : essentiellement issue de la microélectronique, ce champ peut être qualifié comme celui de la nanoélectronique.

L'ensemble de ces trois champs s'articulent les uns aux autres avec plus ou moins d'intensité et de distance. Ils ont un impact important sur les modalités d'organisation de l'activité industrielle qu'ils mobilisent dans la zone concernée. En effet, la nanobiologie est essentiellement structurée autour de nombreuses petites entreprises et des grands groupes pharmaceutiques, alors que les activités industrielles concernées par la nanoélectronique s'organisent, pour l'essentiel, autour de très grands groupes, quelques petites entreprises et des grands équipements partagés.

L'ingénierie moléculaire, rendue possible grâce à l'invention d'un instrument comme le microscope à effet tunnel, consiste à construire et développer des molécules "à façon"

Par Boris CAMBRELENG AFP - Jeudi 7 février, 22h50

PARIS (AFP) - Corollaires du développement des nanotechnologies, les nanoparticules s'infiltrent de manière inédite dans les organismes vivants, dont le corps humain, obligeant à revoir les mesures de prévention sanitaires pour les professionnels, voire les consommateurs, ont expliqué jeudi des experts.


Les professionnels participant à l'élaboration ou la production de ces nouveaux matériaux, qui devraient être deux millions avant 2015, sont les plus exposés à l'inhalation de ces particules présentant au moins deux dimensions sur trois inférieures à cent nanomètres, soit un dix-millième de millimètre.

Avec des propriétés chimiques très diverses, les nanoparticules ont pour trait commun d'avoir une très faible masse mais d'occuper une surface proportionnellement considérable.

"Plus la matière est coupée en petits morceaux, plus elle est réactive et donc dangereuse", a prévenu Daniel Bloch, médecin du travail au Commissariat à l'énergie atomique (CEA), au cours d'une conférence de presse à Paris de l'Observatoire des micro et nanotechnologies (OMNT), une structure de recherche commune au CEA et au CNRS.

Le principe est le même que "quand vous faites un plat en sauce et que vous mettez un oignon, vous l'émincez pour donner plus de goût", a expliqué M. Bloch.

Dans l'industrie, l'exposition aux poussières est traditionnellement mesurée à l'aide de la masse des particules, mais concernant les nanomatériaux, "la surface sera probablement un paramètre plus pertinent que la masse", a estimé ce spécialiste.

Selon M. Bloch, "les valeurs limites d'exposition professionnelle pourraient s'avérer trop élevées s'agissant des aérosols de nanoparticules". Heureusement, des moyens existent pour éviter l'exposition, les dispositifs efficaces pour les gaz l'étant aussi pour les nanoparticules.

Plus de 550 produits contenant ces nouvelles matières sont aujourd'hui commercialisés, un chiffre en rapide augmentation. Les substances les plus couramment utilisées sont l'oxyde de titane et l'oxyde de silice pour les crèmes corporelles.

"Le franchissement de la barrière cutanée ne se fait pas quand la peau est saine, mais elle est possible en cas de coup de soleil, par exemple", rappelle Francelyne Marano, directrice du laboratoire de cytophysiologie et toxicologie cellulaire de l'Université de Paris 7.

Certaines matières sont également utilisées dans l'alimentation, comme la silice colloïdale qui entre dans la composition du chocolat en poudre pour éviter la formation de grumeaux.

La capacité des nouveaux matériaux à passer des poumons dans le sang puis dans d'autres organes reste encore mal connue, souligne Mme Marano. Mais l'inquiétude est là car "on retrouve le type de conformation de l'amiante chez les nanotubes".

Et il semble établi que les nanoparticules peuvent provoquer à des concentrations élevées un stress oxydant, donc des inflammations.

Dans la nature, elles "peuvent transporter par gramme de grandes quantités de contaminants connus" tels l'arsenic ou les pesticides, a expliqué de son côté Jean-Yves Bottero, directeur du Centre européen de géosciences de l'environnement (CEREGE) d'Aix-en-Provence.

Par chance, leur impact à court terme est limité par le fait que "les nanoparticules semblent vite bloquées dans leur transfert et restent dans le sol sans atteindre la nappe phréatique", selon ce scientifique.

Mais il se peut qu'on ait "à faible dose, une altération masquée de l'ADN (patrimoine génétique) sur le long terme" et des effets sur la biodiversité.

BLOCUS GÉNOCIDAIRE


Hôpitaux proscrits

PAR José A. de la Osa

LE Centre de cardiologie pédiatrique William Soler de La Havane, inauguré il y a vingt et un an par Fidel dans le but de traiter les enfants présentant des malformations congénitales du cœur, figure désormais dans la mystérieuse catégorie des « hôpitaux proscrits» du département du Trésor des États-Unis.

Cette mesure inhumaine a déjà porté ses premiers fruits : il a toujours été difficile d'acheter aux États-Unis ou dans des filiales de firmes étasuniennes des médicaments ou des dispositifs nécessaires au traitement de maladies cardiaques, mais il est désormais interdit aux entreprises AGA et Numed de vendre au Centre de cardiologie des cathéters utilisés par les spécialistes pour pratiquer un cathétérisme interventionniste.

Cette opération par laparoscopie donne d'excellents résultats au Centre de cardiologie pédiarique, pour remédier aux défauts de communication entre les cavités du cœur, ou dilater des valves trop étroites. Ceci évite au patient de se retrouver un jour dans un bloc opératoire pour une opération « à cœur ouvert ».

Selon des sources du ministère de la Santé publique, depuis l'an dernier le département du Commerce des États-Unis s'occupe de lister les principaux hôpitaux du système cubain de santé et de les ranger dans la catégorie « hôpitaux proscrits», dans le seul but d'étrangler le développement des soins médicaux dans le pays.

De l'avis du Dr Eugenio Selman-Housein Sosa, directeur du Centre de cardiologie William Soler et chirurgien, ce n'est pas un problème politique mais éthique, humain, moral, et de tels choix discréditent le gouvernement des États-Unis.

Il affirme que depuis la fin de l'année dernière, dans le cadre des mécanismes d'autorisation établis par le département du Trésor, l'interprétation et l'application des lois changent subrepticement pour empêcher l'institution qu'il dirige d'acquérir des instruments, des machines et des médicaments.

Le Centre de cardiologie William Soler, pièce clé du Réseau de cardiologie pédiatrique nationale qui fait partie du Programme de soins de la mère et de l'enfant du ministère de la Santé publique, s'occupe du traitement des enfants atteints de cardiopathies ; grâce à cette institution le taux de mortalité par cardiopathie infantile a diminué de 75%. Des centaines d'enfants traités au cours de ces vingt et une années d'existence sont aujourd'hui des adultes totalement intégrés à la vie active.

Depuis 1986, ce Centre a effectué plus de 6 500 opérations, souvent sur des nouveaux-nés, et dans 60% des cas à cœur ouvert.

Cette institution est un gage de sécurité et de bonheur pour la famille cubaine. Elle a acquis un prestige mondial dans le traitement des anomalies congénitales cardiovasculaires, mais aussi dans l'introduction de nouvelles techniques de diagnostic, de thérapie et de rééducation. Ses spécialistes ont présenté d'innombrables travaux scientifiques à des congrès et à des rencontres nationales et internationales.

C'est sans doute pourquoi ses spécialistes et professeurs se voient systématiquement refuser des visas pour assister à des rencontres scientifiques en territoire nord-américain, sous le prétexte pour le moins discutable que « leur entrée pourrait aller au détriment des intérêts des Etats-Unis ».

C'est ce qui est arrivé tout récemment à deux sommités scientifiques du Centre William Soler : le Dr Herminia Palenzuela Lopez, spécialiste en cardiologie pédiatrique et sous-directrice de l'institution, et le Dr Dunia Benitez Ramos, chargée des cas graves.

Toutes deux sont d'accord : n'importe quelle personne honnête qualifiera ces interdictions d'« immorales et anti-éthiques ». La participation aux congrès scientifiques internationaux, qui réunissent les spécialistes de plus haut niveau, enrichit l'expérience et les connaissances dans tous les domaines et, dans le cas de la médecine, contribue à l'amélioration des soins dispensés aux patients.

Ces échanges sont essentiels à tous les spécialistes, mais surtout aux cardiologues et aux spécialistes en chirurgie cardiovasculaire infantile, qui ont besoin d'information actualisée et de stages pratiques, signale le Dr Palenzuela.

Autrement dit, cette nouvelle classification incluant la catégorie d'« hôpitaux proscrits » constitue une preuve supplémentaire du durcissement d'un blocus criminel décrété par les États-Unis contre Cuba il y a près d'un demi-siècle.


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