RTFlash

Aujourd’hui, presque tout le monde a entendu parler de l’intelligence artificielle et des millions de personnes dans le monde l’utilisent déjà ou y sont exposées, de la rédaction de nos e-mails par ChatGPT à l’aide au diagnostic médical. À la base, l’IA utilise des algorithmes, c’est-à-dire des ensembles d’instructions mathématiquement rigoureuses, qui indiquent à un ordinateur comment exécuter diverses fonctions avancées ou transformer des faits en informations utiles. Les grands modèles de langage (LLM), qui alimentent l’IA de plus en plus performante, sont des types particuliers d’algorithmes qui apprennent à partir d’ensembles de données massifs et pour la plupart centralisés.

Pourtant, la centralisation de ces immenses ensembles de données génère des problèmes de sécurité, de confidentialité et de propriété des données. En effet, l’expression « les données sont le nouveau pétrole » signifie qu’elles sont devenues une ressource essentielle, stimulant l’innovation et la croissance dans l’économie numérique d’aujourd’hui. Pour contrer ces problèmes, une approche appelée apprentissage fédéré est en train de révolutionner l’IA. Contrairement à l’entraînement des modèles d’IA sur de vastes ensembles de données centralisés, l’apprentissage fédéré permet à ces modèles d’apprendre à travers un réseau de périphériques (ou de serveurs) décentralisés, en conservant les données brutes à leur source.

« L’IA d’aujourd’hui entraînée par l’apprentissage fédéré rassemble des données du monde entier issues d’Internet, d’autres grandes bases de données, d’hôpitaux, d’appareils intelligents, etc. Ces systèmes sont très efficaces mais en même temps il y a un paradoxe. Ce qui les rend si efficaces les rend également très vulnérables à l’apprentissage à partir de “mauvaises” données », explique le professeur Rachid Guerraoui, responsable du Laboratoire d’informatique distribuée (DCL) de la Faculté informatique et communications.

Les données peuvent être incorrectes pour de nombreuses raisons. Peut-être qu’elles sont mal saisies dans une base de données du fait d’un manque d’attention ou d’une erreur humaine, qu’il y a des erreurs dans les données au départ, que des capteurs ou d’autres instruments sont cassés ou fonctionnent mal, que des données incorrectes ou dangereuses sont enregistrées de manière malveillante, etc. Parfois, les données sont bonnes, mais la machine qui les héberge est piratée ou fausse. Dans tous les cas, si ces données sont utilisées pour entraîner l’IA, cela rend les systèmes moins fiables et peu sûrs. « Tout cela soulève une question essentielle », déclare Rachid Guerraoui. « Pouvons-nous construire des systèmes d’IA fiables sans faire confiance aux sources de données ? » Après une décennie de travaux théoriques consacrés à relever ce défi, le professeur et son équipe disent que la réponse est oui ! Un ouvrage récent résume leurs principales conclusions.

En collaboration avec l’Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique, ils mettent aujourd’hui leurs idées en pratique. Ils ont développé ByzFL, une bibliothèque utilisant le langage de programmation Python qui est conçue pour comparer et améliorer les modèles d’apprentissage fédérés contre les menaces adverses, en particulier les mauvaises données. « Nous pensons que la majorité des données sont bonnes, mais comment savoir à quels ensembles de données nous ne pouvons pas faire confiance ? », demande Rachid Guerraoui. « Notre bibliothèque ByzFL teste si un système est robuste contre des attaques inconnues a priori, puis rend ce système plus robuste. Plus précisément, nous fournissons aux utilisatrices et utilisateurs des logiciels pour émuler les mauvaises données à des fins de test ainsi que des filtres de sécurité pour garantir la robustesse. Les mauvaises données sont souvent distribuées de manière subtile, de sorte qu’elles ne sont pas immédiatement visibles ».

ByzFL n’isole pas et ne localise pas les bonnes données des mauvaises, mais utilise des schémas d’agrégation robustes (p. ex. médiane) pour ignorer les entrées extrêmes. Par exemple, si trois capteurs enregistrent une température de 6, 7 et 9 degrés et qu’un autre enregistre -20°, cela ruine tout un calcul. Le logiciel ByzFL exclut les extrêmes de sorte que l’impact des mauvaises données est limité, tandis que l’information est agrégée. L’intelligence artificielle devrait toucher tous les aspects de notre vie dans un avenir proche. Selon Rachid Guerraoui, aujourd’hui, la plupart des entreprises utilisent des formes très primitives d’IA, par exemple des plates-formes de streaming recommandant des films ou des assistants d’IA aidant à écrire du texte. Si quelqu’un n’aime pas le film qui est recommandé ou si un e-mail n’est pas parfait, ce n’est pas grave.

À l’avenir, pour toute application essentielle, comme le diagnostic du cancer, la conduite d’un véhicule ou le contrôle d’un avion, une IA sûre est essentielle. « Le jour où nous mettrons vraiment l’IA générative dans les hôpitaux, les voitures ou les infrastructures de transport, je pense que nous verrons que la sécurité est problématique à cause des mauvaises données », indique Rachid Guerraoui. « Le plus grand défi actuel est de passer de ce que j’appelle un cirque animalier au monde réel avec quelque chose en quoi nous pouvons avoir confiance. Pour les applications critiques, nous sommes loin du point où nous pouvons cesser de nous soucier de la sécurité. L’objectif de ByzFL est d’aider à combler ce fossé ». Le professeur craint qu’il faille de graves accidents pour que le public et les décisionnaires politiques comprennent que l’IA créée à ce jour ne devrait pas être utilisée pour la médecine, les transports ou toute autre fin essentielle et que le développement d’une nouvelle génération d’IA sûre et robuste est essentiel.

EPFL : https://actu.epfl.ch/news/une-ia-sure-sans-donnees-fiables/

Des scientifiques américains du MIT ont réussi à produire des muscles artificiels inspirés de l’œil humain. Ils combinent cellules musculaires réelles et impression 3D pour doter les robots d’une nouvelle agilité. Leur rêve prend forme ! Cette technologie rendra les machines plus efficaces pour des missions ardues comme l’exploration ou le sauvetage. Le MIT a développé une méthode appelée estampage pour fabriquer ces muscles artificiels. Les chercheurs utilisent une simple imprimante 3D pour créer un tampon réutilisable avec des rainures de 10 micromètres de large. Ces fines lignes sont remplies de cellules musculaires humaines et de souris, modifiées génétiquement pour réagir à la lumière bleue. Ritu Raman, co-auteur de l’étude publiée dans Biomaterials Science, déclare verbatim : « Dans ce travail, nous voulions montrer que nous pouvons utiliser cette approche de timbre pour créer un robot qui peut faire des choses que les robots musculaires précédents ne peuvent pas faire ».

Le tampon est ensuite pressé dans un hydrogel, un matériau souple et aqueux qui sert de matrice pour les cellules réelles. En 24 heures, ces cellules se développent en fibres musculaires imitant l’iris humain. Chaque fibre suit les motifs concentriques et radiaux gravés dans le tampon. Cette structure atteint une taille de 2 millimètres, comparable à un véritable iris. Cet œil artificiel se contracte dans plusieurs directions grâce à des impulsions lumineuses précises. Le MIT l’a mis à l’épreuve sur une réplique d’iris de 2 millimètres de diamètre. Ses mouvements calquent ceux de l’iris humain, avec des contractions à la fois radiales et circulaires. Ces robots, dotés de cet œil artificiel, pourraient explorer les profondeurs marines ou se faufiler dans des sauvetages délicats.

Fort de ce succès, le MIT planifie des tests avec d’autres cellules d’ici 2026, comme des neurones et des cellules cardiaques. L’objectif garde la même optique, façonner des muscles plus complexes pour améliorer les capacités des robots. Le projet décroche même le soutien financier du Bureau de la recherche navale des États-Unis et de la National Science Foundation. Les ingénieurs espèrent une révolution de la robotique douce d’ici 2030.

MIT : https://news.mit

Des ingénieurs et cliniciens de l’Université de Leeds, l’Université de Glasgow et l’Université d’Édimbourg, ont conçu des minirobots capables de fournir des scans 3D virtuels pour détecter le cancer. L'idée est d'éliminer à terme le besoin de biopsies traditionnelles et fournir une imagerie détaillée des tissus en temps réel. Il s’agit de la première utilisation réussie d’un robot contrôlé magnétiquement pour générer des images à ultrasons haute résolution à l’intérieur du tractus gastro-intestinal. L’appareil, appelé "oloid magnetic endoscope (OME)", mesure seulement 21 mm de diamètre, environ la taille d’une pièce de 1penny britannique.

La technologie pourrait être déterminante pour détecter, évaluer et potentiellement traiter le cancer colorectal en une seule procédure non invasive. « Pour la première fois, cette recherche nous permet de reconstruire une image d’ultrasons 3D prise à partir d’une sonde profondément à l’intérieur de l’intestin – quelque chose qui n’a jamais été fait auparavant », a déclaré Pietro Valdastri, professeur et directeur du STORM Lab. Bien que l’échographie 3D puisse déjà être réalisée dans les vaisseaux sanguins et dans le rectum, ces mini-robots ouvrent la possibilité de réaliser des scans 3D plus profondément dans le tractus gastro-intestinal.

Avec le cancer colorectal devenant une priorité de santé mondiale, cette nouvelle percée pourrait redéfinir la manière dont les médecins diagnostiquent et combattent la maladie. « Le cancer colorectal est l’une des principales causes de décès liés au cancer au Royaume-Uni et dans le monde, mais s’il est détecté tôt, il est très bien traitable », a ajouté la chercheuse postdoctorale Nikita Greenidge. En parlant de la sécurité des micro-robots, le professeur Sandy Cochran, qui a dirigé la composante ultrasons de l’étude, a déclaré : « L’imagerie par ultrasons est sûre, peu coûteuse et peut être déployée exactement là où elle est nécessaire ». Ces avancées technologiques pourraient donc ouvrir la voie à des changements transformateurs dans le diagnostic et le traitement du cancer.

Advanced Science News : https://www.advancedsciencenews.com/tiny-robots-take-3d-scans-from-inside-the-gu...

Des chercheurs de l’UC San Diego ont développé un robot innovant, simple, robuste et  et très bon marché, capable de marcher sans électronique ni assemblage compliqué. Grâce à une simple cartouche de gaz comprimé et un matériau unique imprimé en 3D, ces robots sont prêts à fonctionner dès leur sortie de l’imprimante.

Cette équipe cherche à concevoir des robots marcheurs avec les technologies les plus accessibles dans le commerce. Pourquoi un tel choix ? Tout simplement pour proposer des robots abordables, à environ 20 $. De plus, cette équipe a voulu proposer un résultat à la fois robuste et polyvalent. Ces robots souples sont conçus sans les composants rigides habituels. Au lieu de cela, ils utilisent des filaments flexibles imprimés en 3D. Ces derniers agissent à la fois comme des muscles artificiels et des systèmes de contrôle. Sous la direction du chercheur postdoctoral Yichen Zhai, dans le laboratoire de Tolley, les chercheurs ont dû relever le défi de créer un robot capable de se déplacer uniquement grâce à des structures souples. Pour rappel, le système fonctionne de manière similaire à une machine à vapeur. Il délivre de l’air sous pression suivant des séquences précises. Cela permet aux deux paires de trois pattes de se déplacer alternativement. C’est d’ailleurs, ce qui permet de créer un mouvement de marche.

Les six pattes du robot possèdent quatre degrés de liberté. Chaque paire offre ainsi la possibilité de se déplacer verticalement, horizontalement et avancer en ligne droite. Lorsqu’ils sont connectés à une source constante de gaz comprimé, ces robots peuvent fonctionner en continu. Les tests en laboratoire ont révélé qu’ils pouvaient fonctionner jusqu’à trois jours sans interruption. L’équipe a également prouvé que le robot pouvait opérer en extérieur, sans branchement. Comment ? Grâce à une cartouche de gaz comprimé portable. Ce robot rustique mais efficace est capable de naviguer sur différents types de terrains, tels que le gazon, le sable, voire en milieu sous-marin. Étant donné que les robots ne dépendent pas de l’électronique, ils peuvent fonctionner dans des environnements extrêmes où les machines traditionnelles échoueront, tels que les zones à fortes radiations, les zones sinistrées, voire dans l’espace.

UC San Diego : https://today.ucsd.edu/story/these-electronics-free-robots-can-walk-right-off-th...

Afin de valoriser au mieux le châtaignier, ressource naturelle abondante en Limousin, des entrepreneurs locaux se sont regroupés autour d'une ferme. Dans leur petite scierie artisanale, c'est un robot guidé par un scanner qui assure la découpe des arbres. Un usinage sans déperdition, qui leur permet de développer des projets de construction pour valoriser leur territoire. « Vous avez des châtaigniers de petit diamètre qui ne sont pas du tout utilisés actuellement dans le secteur de la construction, et qui pourraient l'être. On a aussi des très belles sections avec vingt centimètres de diamètre, qui pourraient être utiles pour une construction ». Sollicité par le groupement d'entreprises Pollen, au Châtenet-en-Dognon, l'ingénieur de l'école polytechnique de Lausanne, Yves Weinand, arpente les forêts de châtaigniers du pays des Monts et Barrages, et fait part de son expertise.

Dans ce coin du Limousin, on trouve des châtaigniers en abondance. Encore faut-il savoir les valoriser, les utiliser à bon escient. « Les Limousins les ont conservés en attendant qu'on puisse faire quelque chose avec, c'est peut-être le moment venu », espère Nicolas Rohart. L'exploitation locale de ces arbres, c'est l'un des projets de l'association Pollen dont il est un des membres. Un réseau de compétences complémentaires, visant à mettre en œuvre des solutions d’autonomie dans l'agriculture, l'alimentation, la construction bois et les énergies renouvelables, sur ce territoire situé entre le Plateau de Millevaches et Limoges.

Pour assurer une utilisation optimale du bois des châtaigniers, et éviter les déperditions au moment du sillage, ces entrepreneurs se sont équipés d'une machine étonnante, et innovante. Dans la scierie, chaque arbre est scanné, afin d'identifier ses qualités et ses faiblesses. Et c'est le scanner qui va guider ensuite la lame de tronçonneuse, pilotée par un bras de robot articulé. L'objectif, c'est d'utiliser les arbres tels qu'ils sont, avec leur forme, leur rondeur. « Nous on va utiliser le scanner pour de la fabrication unitaire, et à chaque fois qu'on va scanner un arbre, on va avoir un nouveau programme. Le but ce n'est pas la productivité, c'est plutôt d'assurer la faisabilité d’une structure un peu particulière » explique Ludovic Mallegol, responsable de l'entreprise Robot Faber.

Le châtaignier est un bois de structure, résistant. L'un des usages envisagé par les entrepreneurs, c'est de l'utiliser pour remplacer l'acier dans les structures qui supportent les panneaux solaires. Les premiers essais semblent satisfaisants : « On a quand même une belle surface plane sur les 16 mètres. C'est bien réussi. Pour un premier essai, une étude de faisabilité, c’est vraiment bien », constate Ludovic Mallegol. Une solution alternative qui pourrait répondre à la demande locale, dans un marché du photovoltaïque en plein essor. « Les structures en bois ça a l'avantage de relancer une petite filière locale de bûcheronnage, ça permet de garder la richesse localement », développe Nahoum Champroy, propriétaire de la ferme de Chabaud et membre lui aussi de Pollen.

France 3 Nouvelle Aquitaine du 28.03.2025 : https://france3-regions.francetvinfo.fr/nouvelle-aquitaine/haute-vienne/limoges/...

Des chercheurs de Caltech ont mis au point un système innovant qui repose sur un réacteur photothermocatalytique à petite échelle qui fonctionne exclusivement grâce à l’énergie solaire. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui reposent sur l’électricité ou les combustibles fossiles pour produire du carburant, ce réacteur utilise la chaleur solaire pour déclencher les réactions chimiques nécessaires à la production de carburant pour avions.

Le cœur de cette innovation réside dans un absorbeur solaire multicouche, conçu pour maximiser l’absorption de la chaleur et minimiser les pertes. Ce dispositif est constitué de plusieurs matériaux, notamment du silicium, du germanium et de l’or, déposés sur une base en argent. Une fenêtre en quartz permet à la lumière solaire d’entrer et une couche sous vide optimise l’isolation thermique. Grâce à cette structure sophistiquée, le réacteur est capable d’atteindre des températures pouvant aller jusqu’à 249°C sous un ensoleillement direct.

Cette technologie solaire se distingue clairement des technologies solaires concentrées, qui visent à concentrer la chaleur de plusieurs centaines de soleils. Elle constitue plutôt une solution complémentaire, idéale pour les régions où l’énergie solaire concentrée ne serait pas envisageable. Ce réacteur est conçu pour maximiser l’efficacité en captant un maximum de chaleur tout en maintenant des températures suffisamment élevées pour déclencher des réactions chimiques catalytiques, essentielles à la production de carburant.

L’une des avancées les plus fascinantes de cette technologie est la capacité du réacteur à transformer l’éthylène en alcènes plus complexes. L’éthylène, une petite molécule d’hydrocarbure, peut être transformé en chaînes d’alcènes contenant de 7 à 26 atomes de carbone, qui correspondent exactement aux propriétés des carburants utilisés dans les avions. Ce processus, appelé oligomérisation, est désormais réalisable sans recourir à des combustibles fossiles ni à l’électricité externe. Dans la plupart des systèmes traditionnels de production de carburant, des combustibles fossiles sont brûlés ou de l’électricité est utilisée pour initier des réactions chimiques. Avec cette nouvelle technologie, c’est la chaleur générée par l’énergie solaire qui permet de réaliser directement ces réactions chimiques. Cela ouvre la voie à une aviation complètement durable, sans recours aux énergies polluantes.

Cette innovation pourrait changer la donne dans un secteur aussi difficile à décarboner que l’aviation. L’industrie aérienne est responsable d’une part importante des émissions mondiales de CO2, et réduire ces émissions a toujours été un défi majeur. Cependant, avec cette nouvelle technologie, la possibilité d’une aviation neutre en carbone devient de plus en plus concrète. La combinaison de l’énergie solaire et de la chimie catalytique offre une solution viable pour remplacer les carburants fossiles. En plus de cela, l’équipe de Caltech poursuit ses recherches et a réalisé d’importants progrès dans la production d’éthylène à partir de dioxyde de carbone (CO₂), d’eau et de lumière solaire uniquement. Cela signifie que, dans un avenir proche, il pourrait être possible de créer ce carburant durable en utilisant exclusivement des ressources naturelles et de l’énergie solaire, créant ainsi une boucle entièrement renouvelable et neutre en carbone.

Device : https://www.cell.com/device/abstract/S2666-9986(24)00550-7?uuid=uuid%3Ad54df4f5-9032-48c7-a4b0-c1167eed7ab8

L’électrolyse de l’eau de mer permet de produire de l'hydrogène et de stocker du dioxyde de carbone (CO2).  Les sous-produits minéraux de cette réaction électrochimique pourraient, en plus de piéger le carbone, servir dans la fabrication de futurs matériaux de construction. Quand on sait que l’eau de mer recouvre environ 70 % de la surface de la Terre, la manne promet d’être titanesque… Reste que le processus varie énormément selon les conditions appliquées au système (voltage, densité de courant, etc.). Des chercheurs de l’université Northwestern, à Evanston (Illinois, États-Unis), ont pris sur eux de tester un maximum d’associations de paramètres dans le but d’extraire les conditions offrant un rendement optimal de minéraux avec la bonne composition chimique.

Le processus mis au point par les scientifiques de l’université Northwestern démarre par l'insertion d'électrodes dans de l’eau de mer. L’application d’un courant électrique a alors pour effet de séparer les molécules d’eau en hydrogène gazeux et ions hydroxyde. Pendant ce temps, l’équipe de recherche s’évertue à injecter du CO2 gazeux dans la solution aqueuse. Ce changement de composition de l’eau entraîne une augmentation de la concentration en ions bicarbonate. Ces derniers ainsi que les ions hydroxyde réagissent ensuite avec d’autres ions dissous présents naturellement dans ce milieu – le calcium (Ca) et le magnésium (Mg). En s’associant, les ions précipitent et forment des minéraux solides, comme l’hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) et le carbonate de calcium (CaCO3).

L’ensemble de l’opération rappelle la manière dont les coraux et les mollusques fabriquent leur coquille, si ce n’est que l’énergie électrique est remplacée par l’énergie métabolique dans leur cas. Le matériau précipité lors de l’expérience peut contenir plus de la moitié de sa masse sous forme de CO2 piégé. Mais tout dépend de sa composition, qui elle-même dépend des conditions appliquées au cours du processus. Heureusement, les chercheurs américains ont mâché le travail et déterminé celles menant au maximum de matériau avec une capacité de stockage maximale. À l’avenir, ces dépôts électrochimiques pourraient remplacer le sable et le gravier dans la confection du béton (soit 60 à 70 % de ce matériau), mais aussi participer à la fabrication de ciment, de plâtre et de peinture – toujours dans le domaine de la construction.

Techniques de l’Ingénieur du 28.03.2025 : https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/ce-materiau-negatif-en-ca...

Des chercheurs chinois de l’Université centrale du sud à Changsha, de l’Université normale de Guizhou et du Centre national de recherche en ingénierie des matériaux de stockage d’énergie avancés, ont réussi à développer une solution de recyclage plus efficace et plus durable pour les batteries au lithium-ion. Celle-ci repose sur l’utilisation d’une solution liquide contenant du fer, du sel, de l’oxalate de sodium et surtout de la glycine. Ce liquide, au contact de la batterie, a la particularité de décomposer la batterie. Les particules métalliques se retrouvent ainsi dissoutes dans la solution.

Les résultats obtenus par cette nouvelle technique sont particulièrement prometteurs. En moins de 15 minutes, le processus aurait permis de récupérer 99,99 % du lithium, 96,80 % du nickel, 92,35 % du cobalt et 90,59 % du manganèse. Outre ces performances, cette solution a l’avantage d’être neutre. De plus, une fois l’extraction finie, la glycine n’est pas considérée comme un déchet, mais comme une ressource. En effet, riche, en azote, elle peut être utilisée comme engrais.

À l’heure actuelle, le processus de recyclage repose principalement sur l’hydrométallurgie, qui consiste à dissoudre les métaux contenus dans les batteries pour les récupérer. Cette technique nécessite d’utiliser des acides forts comme l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique ou l’acide nitrique. Selon les procédés habituels, l'hydrométallurgie permet de récupérer de 50 % à 80 % du lithium d’une batterie. De plus, les acides utilisés sont délicats à gérer, et représentent un danger pour l’environnement.

Révolution Energétique : https://www.revolution-energetique.com/actus/ces-chercheurs-ont-reussi-a-recycle...

Les chercheurs de l'Université de Rice, à Houton (Texas), ont développé une solution innovante pour éliminer et valoriser les substances per- et polyfluoroalkyle (PFAS), communément appelées "polluants éternels". Les PFAS sont des composés synthétiques présents dans divers produits de consommation, et résistants à la chaleur, à l'eau et à l'huile. Cependant, leur stabilité chimique les rend très difficiles à dégrader et à éliminer, ce qui provoque une pollution de l'eau et des risques importants pour la santé, notamment des perturbations du système immunitaire. Les méthodes traditionnelles d'élimination des PFA sont coûteuses, à forte intensité énergétique et génèrent souvent des polluants secondaires, ce qui a suscité la nécessité de solutions innovantes plus efficaces et respectueuses de l'environnement.

Le processus mis au point par ces chercheurs utilise le Flash Joule Heating (FJH) pour relever ces défis. En combinant le carbone activé granulaire (GAC) saturé de PFA et d'agents minéralisants comme les sels de sodium ou de calcium, les chercheurs ont appliqué une haute tension pour générer des températures supérieures à 3 000 degrés Celsius en moins d'une seconde. La chaleur intense décompose les fortes liaisons carbone-fluorine dans les PFA, les convertissant en sels de fluor non toxiques inertes. Simultanément, le GAC est recyclé en graphène, un matériau précieux utilisé dans les industries allant de l'électronique à la construction.

Cette technique atteint plus de 96 % l'efficacité pour la défluorination et permet d'éliminer 99,98 % de l'acide perfluorooctanoïque (PFOA), l'un des polluants PFAS les plus courants. Les tests analytiques ont confirmé que la réaction produisait des quantités indétectables de fluorures organiques volatils nocifs, un sous-produit commun des autres traitements PFAS. La méthode élimine également les déchets secondaires associés aux méthodes d'élimination traditionnelles telles que l'incinération ou l'ajout de carbone usé aux décharges.

Les implications de cette recherche s'étendent au-delà de l'APFO et de l'acide perfluorooctane sulfonique, les deux PFA les plus étudiés. Il fonctionne même sur le type PFAS le plus récalcitrant, Teflon R. Les températures élevées obtenues pendant le FJH suggèrent que cette méthode pourrait dégrader une large gamme de composés PFAS, ouvrant la voie à des applications plus larges de traitement de l'eau et de gestion des déchets. Le processus FJH peut également être adapté pour produire d'autres matériaux précieux à base de carbone, notamment des nanotubes de carbone et des nanodiamères, améliorant encore sa polyvalence et son attrait économique.

EurekAlert : https://www.eurekalert.org/news-releases/1078768

La gestion des déchets plastiques est devenue un défi écologique, avec une production mondiale dépassant les 400 millions de tonnes par an et un taux de recyclage ne dépassant pas 10 %. Face à leur accumulation croissante dans les océans et les décharges, les scientifiques explorent de nouvelles solutions pour les transformer en ressources valorisables. Parmi celles-ci se trouve le recyclage catalytique, dont l'intérêt réside dans sa capacité à convertir des plastiques en produits réutilisables de haute valeur. Contrairement aux méthodes traditionnelles de recyclage mécanique qui dégradent la qualité de cette matière, ce dernier repose sur des processus chimiques comme l'hydrogénolyse et l'hydrocraquage.

Ces techniques utilisent des catalyseurs pour briser les longues chaînes moléculaires des plastiques et obtenir des hydrocarbures valorisables sous forme de carburants (essence, diesel...) ou de matières premières pour l'industrie chimique. En somme, la manœuvre permet d'améliorer le taux de récupération tout en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles. Et dans le cas des polyoléfines, une famille de polymères qui représente plus de la moitié des plastiques produits dans le monde et qui est particulièrement difficile à recycler, ce procédé pourrait être redoutablement efficace... si l'on y ajoute de l'eau.

Une étude menée par une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Insoo Ro de l'Université nationale de science et technologie de Séoul a en effet mis en évidence un facteur inattendu améliorant le recyclage catalytique des polyoléfines. Ils ont démontré que l'ajout d'eau dans le processus de dépolymérisation, avec des catalyseurs à base de ruthénium (Ru), un métal aux propriétés uniques, améliore considérablement les taux de conversion en carburants.

En étudiant le comportement de divers catalyseurs à base de ruthénium sur différents supports, les scientifiques ont identifié un mécanisme clé. Les catalyseurs combinant des propriétés métalliques et acides présentent une activité catalytique nettement supérieure lorsque l'on ajoute de l'eau à la réaction. Elle joue un double rôle en modifiant les réactions chimiques pour améliorer la transformation des plastiques en hydrocarbures, tout en empêchant la formation de 'coke', un résidu qui encrasse les catalyseurs et réduit leur performance. Les auteurs du rapport ont ainsi atteint un taux de conversion impressionnant de 96,9 % du plastique traité.

Pour évaluer la faisabilité industrielle de cette approche, les chercheurs ont mené en complément une analyse technico-économique et un bilan environnemental. Les résultats ont confirmé que cette technologie pourrait être mise en œuvre à grande échelle de manière rentable. En plus d'améliorer l'efficacité du recyclage, l'ajout d’eau réduirait les coûts opérationnels et prolongerait la durée de vie des catalyseurs. Une alternative, donc, crédible aux méthodes classiques de gestion des déchets plastiques. À terme, les auteurs espèrent que leur découverte pourra permettre de traiter des flux de déchets plastiques mixtes sans nécessiter de tri préalable, rendant le recyclage plus simple et plus économique.

SciTechDaily : https://scitechdaily.com/plastic-pollution-revolution-new-catalyst-technology-co...

Sera-t-il un jour possible, grâce à une simple capture d'écran de son smartphone, de transmettre des données médicales à votre médecin et d’éviter ainsi une série d’examens invasifs ? D’après le professeur de physique Unil Perera, de l'Université d'Etat de Géorgie aux Etats-Unis, ce scenario est tout à fait envisageable, grâce aux avancées de la spectroscopie ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared). « Dans 10 à 15 ans, j'espère voir cette technologie intégrée aux smartphones et à la vie quotidienne », affirme le chercheur dans un article. « Imaginez pouvoir effectuer vos propres relevés de santé depuis chez vous. Le potentiel de la médecine personnalisée et de la détection précoce est immense ».

L'ATR-FTIR est une méthode qui utilise la lumière infrarouge pour analyser la composition moléculaire des tissus biologiques. Appliquée à la médecine, cette technique permettrait d'identifier des maladies, comme un mélanome de la peau, bien avant l'apparition de symptômes visibles. Les recherches de Perera ont déjà mené à des brevets pour la détection du lymphome, de la colite et d'autres pathologies. « La beauté de la spectroscopie ATR-FTIR réside dans sa capacité à fournir des données moléculaires détaillées et à identifier la progression d'une maladie sans recourir à des procédures invasives », explique le scientifique.

Au-delà du diagnostic, la technologie pourrait aussi permettre de suivre l'évolution des maladies et l'efficacité des traitements en temps réel. « Ce type de diagnostic pourrait aider à ajuster rapidement les thérapies, offrant aux médecins une réactivité inégalée », selon le scientifique. Il ajoute : « La physique, c'est avant tout une question de curiosité. Il s'agit de se demander "Pourquoi et comment ?" et de repousser les limites pour trouver des réponses ». Cela fait déjà plusieurs années que le potentiel du smartphone est étudié pour faciliter le diagnostic de maladies. En 2015, des chercheurs du Massachusetts General Hospital avaient notamment inventé un dispositif sur smartphone capable d’analyser des échantillons de sang et des tissus permettant de détecter les tumeurs cancéreuses.

Medical Xpress : https://medicalxpress.com/news/2025-03-smartphones-diseases-infrared-scans.html

Des chercheurs britanniques dirigés par le Docteur Thomas Day, qui travaille au Evelina London Children's Hospital, se sont attelés à évaluer son efficacité et son apport potentiel pour les échographies de grossesse. Une étude britannique indique que l’IA pourrait être une aide précieuse dans le domaine des échographies de grossesse, permettant rapidité, efficacité et précision.

L'utilisation de l’IA a modifié la façon dont l’échographie s’effectue, puisque les échographistes n’ont plus besoin de faire une capture écran, d’enregistrer des images ou de mesurer pendant l’examen : l’IA le fait automatiquement, et prend plusieurs milliers d’instantanés de chaque mesure fœtale. Résultat : moins d’interruptions, un examen plus fluide, des données plus fiables. L’étude révèle qu’à 20 semaines de grossesse (ou 22 semaines d’aménorrhée, date de la 2e échographie de grossesse) l’IA aiderait les échographistes à identifier les anomalies presque deux fois plus rapidement que s’ils devaient faire sans. Et ce, sans réduire la précision ou la fiabilité des diagnostics. L’utilisation de l’IA permettrait aussi de diminuer la durée de ces échographies de 40 %.

Pour les auteurs de l’étude, l’IA libérerait du temps pour le médecin, lequel pourrait communiquer davantage avec la patiente et son ou sa partenaire. L’étude a été conduite auprès de 78 participantes enceintes et 58 échographistes. Chaque participante a été examinée deux fois, une fois avec l’échographe assisté par IA et une fois avec l’échographe seul. « Nos recherches ont démontré que les échographies assistées par IA sont précises, fiables et plus efficaces. Nous espérons que l’utilisation de l’IA dans ces échographies permettra aux échographistes de gagner un temps précieux pour se concentrer sur les soins aux patients, rendant ainsi l’expérience plus confortable et rassurante pour les parents », a conclu le Docteur Thomas Day, coauteur de l’étude.

News Medical Life Sciences : https://www.news-medical.net/news/20250327/AI-helps-sonographers-detect-fetal-ab...

C'est une grande première pleine d’espoir qui ouvre, à terme, la voie vers des xénogreffes chez l'homme. Il y a un an, une équipe de chercheurs chinois a greffé avec succès un foie de cochon dans le corps d’un homme. L’organe a fonctionné sans problème pendant dix jours, confirmant la potentielle compatibilité des organes entre les deux espèces. Le patient, un homme de 50 ans, a été déclaré en état de mort cérébrale le 7 mars 2024. Avec l’accord de sa famille, les chercheurs lui ont greffé le foie d’un cochon miniature génétiquement modifié le 10 mars. L’organe a « vraiment bien fonctionné » pendant dix jours, avant que les proches du patient ne demandent l’arrêt de l’expérimentation.

Les scientifiques ont détaillé la transplantation dans une étude parue récemment dans la revue Nature. Ils précisent qu’il s’agissait d’une greffe auxiliaire, c’est-à-dire que le patient disposait encore de son foie d’origine. Malgré cela, le foie de cochon a fonctionné sans problème, sécrétant de la bile et de l’albumine. Cette expérimentation n’aura pas de portée médicale immédiate. De nombreuses recherches sont encore nécessaires avant de rendre la xénotransplantation (greffe entre deux espèces différentes) possible. « Cela ne saurait remplacer la transplantation d’un foie issu d’un donneur humain, en tout cas pas à court terme », confirme un expert britannique.

La réussite des chercheurs chinois vient tout de même confirmer une information importante : le cochon reste l’animal le plus compatible avec l’humain dans une optique de greffe d’organes. De nombreuses études et expérimentations sont déjà en cours depuis plusieurs années, notamment aux États-Unis, pour affiner cette compatibilité.

20 minutes du 27.03.2025 : https://www.20minutes.fr/sante/4145656-20250327-foie-porc-greffe-patient-premier...

Les mitochondries jouent un rôle majeur en biologie : ces minuscules bactéries, qui vivent en symbiose avec nos cellules, à l’intérieur de celles-ci, leur fournissent l’énergie dont elles ont besoin pour fonctionner. « L’oxygène que nous respirons leur sert à dégrader les nutriments que nous ingérons. Grâce à ce processus, appelé phosphorylation oxydative, elles fournissent leur carburant à tous nos tissus et organes », détaille Michel Thiebaut de Schotten, coauteur de l’article de Nature et neuroscientifique à l’Institut des maladies neurodégénératives de Bordeaux. « Sans mitochondries, il n’y aurait pas de vie pluricellulaire ».

Les mitochondries des cellules cérébrales sont tout particulièrement scrutées par les scientifiques, et pour cause : les besoins énergétiques de notre cerveau sont absolument considérables. « On estime que le cerveau consomme 20 % de l’énergie totale produite par le corps. Pourtant, on n’avait aucune idée de la façon dont les mitochondries se répartissaient dans cet organe, et si cette distribution pouvait mieux éclairer son fonctionnement », raconte Michel Thiebaut de Schotten, spécialiste d’imagerie cérébrale.

C’est sa rencontre avec Martin Picard et Eugene Mosharov, des confrères issus de la biologie cellulaire, spécialistes des mitochondries à l’université Columbia de New York, qui a fait naître leur projet un peu fou : allier leurs deux disciplines pour quantifier avec précision les mitochondries des cellules cérébrales dans chaque région du cerveau. Pour ce faire, ils ont mis au point une méthode inédite : mesurer avec précision la quantité de mitochondries présentes dans une tranche de cerveau humain (prélevée post mortem) et la recombiner avec l’image d’un cerveau standard obtenue par IRM fonctionnelle.

« On ne s’attendait pas à une différence aussi marquée », commente Michel Thiebaut de Schotten. Pour autant, la matière blanche est tout sauf un ensemble de câbles passifs. « La densité en mitochondries y est tout de même étonnamment élevée », tient à souligner Martin Picard. « Cela montre combien les connexions dans le cerveau suscitent de besoins énergétiques ».

Deuxième surprise de taille pour les scientifiques : à l’intérieur de la matière grise, des disparités marquées apparaissent entre les régions du cerveau. « Ce sont les régions du cerveau qui sont apparues le plus récemment sur l’arbre de notre évolution, notamment le lobe frontal et le lobe pariétal, très développés chez l’être humain, qui sont les plus riches en mitochondries. Les régions les plus anciennes, comme le système olfactif et l’hippocampe, que nous partageons avec les crocodiles, ont une demande moins importante en énergie », explique Michel Thiebaut de Schotten. « Avec l’évolution et l’apparition de fonctions comme le langage, la spatialisation, ou encore la conscience, il semble que le cerveau a besoin de plus d’énergie pour fonctionner ».

Cette cartographie énergétique d’un cerveau en bonne santé n’est qu’une première étape pour les chercheurs. Ceux-ci veulent désormais se pencher sur les pathologies liées aux dysfonctionnements des mitochondries. À commencer par les maladies dites mitochondriales. « Diagnostiquées en clinique depuis une dizaine d’années, ces maladies génétiques rares aux symptômes variés sont liées à une mutation sur les gènes de la production d’énergie », explique Martin Picard. Les chercheurs soupçonnent également une détérioration de l’activité mitochondriale d’avoir un lien avec les pathologies neurodégénératives telles que les maladies de Parkinson, Alzheimer, mais aussi avec les accidents vasculaires cérébraux. « À terme, l’idée serait de disposer de cartographies type du cerveau pour toutes ces affections, et de pouvoir comparer cette “signature cérébrale” aux IRM réalisées chez les patients », annonce Michel Thiebaut de Schotten.

CNRS Journal du 26.03.2025 : https://lejournal.cnrs.fr/articles/carte-energie-cerveau-mitochondries-decouvert...

Depuis la découverte des antibiotiques en 1926, ces molécules ont été et sont encore énormément utilisées, que ce soit bien sûr en santé humaine, mais aussi dans l’agriculture, en particulier intensive. On sait maintenant que cet usage démesuré des antibiotiques a conduit les bactéries pathogènes à développer des résistances aux molécules dont nous disposons actuellement, les rendant de moins en moins efficaces. Ce phénomène, qu’on appelle l’antibiorésistance, présage d’une véritable crise sanitaire qui devrait survenir dans les années à venir. L’OMS la considère même comme une “menace existentielle” pour l’humanité. Et certains chercheurs estiment qu’aujourd’hui près d’un million de personnes décèdent chaque année des conséquences de cette antibiorésistance. Il est donc essentiel de trouver de nouvelles molécules antibiotiques et de nombreuses équipes travaillent sur la question à travers le monde.

Des scientifiques canadiens de l'Université McMaster ont découvert la Lariocidine, une nouvelle molécule antibiotique, dans un échantillon de terre issue du jardin d'un de leurs collègues ! Après examen, cette nouvelle molécule antibiotique pourrait bien s'avérer efficace contre plusieurs souches de bactéries pathogènes multirésistantes. Le professeur Wright et son équipe ont prélevé un échantillon de sol dans la ville de Hamilton. Cet échantillon contenait bien évidemment plusieurs bactéries différentes, mais les chercheurs ont constaté que l'une d'entre elles, Paenibacillus, produisait une substance très nocive pour ses consœurs – y compris pour celles qui sont habituellement résistantes aux antibiotiques.

Cette substance, la lariocidine, attaque les bactéries d'une manière complètement différente, en interférant avec le mécanisme de synthèse des protéines dont elles ont besoin pour croître et survivre. « Nous montrons que les lariocidines inhibent la croissance bactérienne en se liant au ribosome et en interférant avec la synthèse des protéines », écrivent les auteurs. Les chercheurs n'en sont encore qu'au début de leurs travaux, mais ils savent déjà que la lariocidine n'est pas affectée par les mécanismes de résistance courants, a une faible propension à générer une résistance spontanée, ne présente aucune toxicité pour les cellules humaines et a une puissante activité in vivo dans un modèle murin d'infection par Acinetobacter baumannii.

Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-025-08723-7