Billes de Sciences #18 : Aurélie Froger – L’exploration de la biodiversité

Une série d'activités à faire en classe pour travailler sur l'exploration de la biodiversité (00:14), suivie d'éclairages scientifiques sur ce thème (09:24). Des activités pour la classe et ressources supplémentaires sur le site de La main à la pâte : ...

6 espèces qui risquent de disparaître pour de bon – Flash #20 – L’Esprit Sorcier

Abonnez-vous, c'est pour la science ! http://bit.ly/2kWWZAp Ours polaire, gorille, abeille, tortue... Voici 6 espèces animales (parmi des dizaines d'autres) qui risquent de disparaître dans les années à venir à cause des activités humaines. Extrait de...

Plantes Parasit(é)es

J'ai préparé cette chronique pour l'émission de Podcast Science Radio dessinée numéro 376 qui s'est tenue dans le Jardin Botanique Jean-Marie Pelt de Nancy, et dont le titre était "Les plantes ne comptent pas pour les prunes". Vous pouvez écouter m...

Amusant de voir comment la chimie et la vie quotidienne reste séparées

Je me souviens de la visite d'un ami scientifique à la maison : il m'avait dit qu'il avait transporté dans son coffre une batterie de voiture et que celle-ci s'était renversée, de sorte que de l'acide sulfurique dans le coffre. Je lui avais demandé ce qu'il avait alors fait et il m'avait répondu qu'il avait nettoyé à grande eau. Erreur ! Car ainsi, il avait l'acide et en avait mis partout. Il aurait bien mieux valu qu'il saupoudre les parties... Lire la suite

La sélection scientifique de la semaine (numéro 355)

Notre-Dame le 20 mai 2019, plus d’un mois après l’incendie qui l’a ravagée. © Stéphane de Sakutin/AFP.

– On reconstruira Notre-Dame. Mais comment faire pour que la cathédrale retrouve son acoustique ?

– Il y a une île au large de la Corse, une île flottante composée de milliers de tonnes de détritus.

– Autre île, autre histoire : sur une des îles Marshall, dans le Pacifique, un « tombeau » construit par les Etats-Unis pour enfouir des déchets nucléaires présente-t-il des fuites ? Plus d’informations, en anglais, sur le site du Washington Post.

– Il se confirme que la Chine produit bien du CFC-11, gaz détruisant la couche d’ozone et de ce fait interdit par des traités internationaux.

– L’Organisation mondiale de la santé a dévoilé un plan pour réduire le nombre de décès provoqués par des morsures de serpents. Chaque année, plusieurs dizaines de milliers de personnes y succombent.

– Comment les bactéries font pour développer si vite des parades à nos antibiotiques. (en anglais)

– Le dossier du supplément « Science & Médecine » du Monde est cette semaine consacré au fonctionnement de la mémoire. (Abonnés)

– Le plus ancien champignon jamais découvert aurait environ 1 milliard d’années. Ce qui repousse de 500 millions d’années la date d’apparition de ces organismes.

– Les punaises de lit ont au moins 115 millions d’années. A l’époque il n’y avait pas de lit et on ignore qui étaient leurs premiers hôtes…

– Découverte de l’épave de la goélette Clotilda, dernier bateau à avoir transporté des esclaves en Amérique.

– Des chercheurs israéliens ont produit une bière à partir d’une levure vieille de trois millénaires, retrouvée dans des jarres lors de fouilles archéologiques.

– Maman bonobo aide son fiston à trouver des partenaires sexuelles… (en anglais)

– Les colons martiens subiront-ils tellement de mutations génétiques qu’ils seront, au bout de seulement quelques générations, incapables de se reproduire avec les Terriens ? Les séparations géographiques, avec changement d’environnement, favorisent la spéciation…

– Astronomie : dans la Voie lactée existent des étoiles dont la composition chimique dit clairement qu’elles sont nées ailleurs que dans notre galaxie et y sont arrivées ensuite. (en anglais)

– SpaceX a lancé les 60 premiers engins de Starlink, sa méga-constellation de satellites destinée à fournir Internet depuis l’espace. Il est prévu d’en envoyer un total de 12 000…

– Un programme d’intelligence artificielle pour créer une vidéo de quelqu’un dont on n’a qu’une image. Les chercheurs ont donc animé le visage de la Joconde… (en anglais)

– Les assistants vocaux sont souvent « féminins », vient de souligner un rapport de l’ONU. Mais est-il possible pour autant de leur faire subir un harcèlement sexuel ? Telle est la question qu’est s’est posée une journaliste du Guardian… (en anglais)

Pierre Barthélémy (suivez-moi sur Twitter)

Eros, Thanatos & un bananier

Références : Bretteville D., L'os et le souffle : le système social et cosmique d'une société kanak de Nouvelle-Calédonie : les Paimboas. Thèse de doctorat en Ethnologie et anthropologie sociale, Paris, EHESS. Bronfen E., 1992. Over her dead body : de...

Briller en Société #36: Le code de Fibonacci

Bonjour amateurs de savoir inutile, tout le monde connait la suite de Fibonacci, sont lien avec une population de lapins, le nombre d’or, la géométrie … mais saviez vous qu’en plus, sans elle, votre film de 2h30 prendrait toute la place sur le disque dur de votre PC ? Bonne vidéo

Le miracle de la complexité #DébattonsMieux

Le monde est dur à expliquer... #CestCompliqué Playlist Science4All en poésie : https://www.youtube.com/playlist?list=PLtzmb84AoqRQOhgpwS4ttxdrC5DU2jUTZ Textes en PDF : https://www.dropbox.com/s/b1mzee9q340sxxo/poemes.pdf?dl=0 Facebook : https://www....

Comprendre le son (2/2)

Nous te présentons aujourd’hui, la 2e partie de notre article consacré aux sons. Tu peux relire la première partie ici où nous t’avions expliqué en quoi consistent les sons et comment fonctionnent certains instruments de musique. Alors, aujourd’hui, pour t’amuser voici encore quelques petites expériences pour comprendre les sons et …

Comment se forme le plasma avec du raisin et un microonde

Le mystère des demi-raisins qui flambent élucidé par des physiciens 

Une news dans Nature du 17 février 2019 (ici) rapporte que des chercheurs à la Trent University de Peterborough au Canada, ont élucidé un phénomène fascinant présenté dans de nombreuses vidéo sur Youtube : des demi-raisins accolés et placés dans un micro-onde produisent une brillante lumière "boule de feu ici par ex," quand on allume l'appareil.

Pour de la physique spectacle cela stimule l'intérêt et motive, mais il n'était pas très clair quelle était la cause de ce phénomène.  Récemment Khattak, H. K., Bianucci, P., & Slepkov, A. D. (2019) ont publié dans PNAS (ici) leur analyse des données de plusieurs expériences produites en soumettant deux sphères d'eau à un faisceau de micro-ondes. L'article argumente solidement qu'il s'agit de plasma produit par la focalisation des ondes et non par la conduction électrique.
Leur article permet de discuter sur la base de données expérimentales, pas seulement d'affirmer...  

Jump-to-science : pour comprendre et pas seulement répéter les conclusions 

L'article d'origine permet de répondre aux élèves qui demandent : "mais comment ils le savent ? "
Sa lecture fait aussi plaisir au scientifique qui veut peut voir l'originalité des expériences, vérifier leur rigueur et apprécier le discours nuancé de la discussion.
Pour un scientifique, cela change agréablement des médias sociaux où tout est déclaré "scientifiquement prouvé" sans fournir la justification ou permettre  de vérifier.
Et quand on vérifie, on constate que l'information est parfois très déformée…  (cf p. ex ici et ici).

Jump-to-Science vous facilite et vous offre l'accès à l'article d'origine. (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles).
Et vous donne peut-être envie d'aller voir …  ;-))

The plasma formed between two hydrogel beads glows as            they are irradiated in a microwave oven.

Fig 1:  Un plasma est produit lorsqu'un micro-ondes chauffe deux perles, reproduisant l'effet de la cuisson d'un raisin au micro-ondes. [img]. Source :
Hamza K. Khattak

Un plasma produit par la focalisation des ondes ? 

La physique de la diffusion de la lumière sur des sphères explique en partie pourquoi un raisin chauffé dans un four à micro-ondes peut générer un gaz brillant et très chargé.
Dans des dizaines de vidéos YouTube de raisins au micro-ondes, un plasma - un gaz brillant de particules chargées - s'échappe du «pont» cutané qui maintient ensemble les deux moitiés d'un raisin coupé. Selon de nombreuses explications en ligne, les moitiés de raisin agissent comme une antenne adaptée aux micro-ondes énergétiques. La peau humide étant hautement conductrice, un courant traverserait cette antenne et longerait la surface du pont.

Aaron Slepkov de l'Université Trent à Peterborough, au Canada, et ses collègues ont estimé que cette explication était incorrecte. En combinant les données de vidéo rapide, d'imagerie thermique, de simulations informatiques,  et de brulure de papier thermique,  ils ont montré que les moitiés de raisin forment une cavité qui absorbe et focalise le rayonnement micro-ondes en un point chaud là où les moitiés se touchent. Ce rayonnement ionise les atomes de potassium et de sodium dans la peau du raisin.

Fig 2:  Les chercheurs montrent comment un four à micro-ondes produit un plasma avec un raisin coupé en deux. [img]. Source :Hamza K. Khattak
The plasma formed between two hydrogel beads glows as              they are irradiated in a microwave oven.
Deux sphères que l'équipe à composé avec de l'eau presque pure (hydrogel) et sans peau, mises en contact les unes avec les autres on pu reproduire le phénomène (cf. Fig 1) : le point chaud résultant au point de contact des billes s'est aussi avéré capable de générer du plasma.

Mais comment ? 

Ils ont fait plusieurs expériences et simulations pour identifier la cause du phénomène (conduction ? Focalisation des ondes ? …)  :
Fig. 3.
Fig 3:  Rapprochement des demi-raisins dans le micro-onde et effet sur la température ( milieu), la densité d'énergie ( droite)  . [img]. Source :Hamza K. Khattak
Fig. 6.
Fig 4:  Les marques sur le papier thermique entre les demi-raisins révèlent que gradient de température (la densité de champ) est maximal à mi-chemin et non à la surface des raisins. [img]. Source :Hamza K. Khattak

Les chercheurs résument leurs expériences

"Through a combination of videography, FEM simulations, IR thermal imaging, and thermal-paper sectioning, we have shown that the popular-science phenomenon of forming plasma with grapes in a household microwave oven is explained by MDR behavior. Grapes act as spheres of water, which, due to their large index of refraction and small absorptivity, form leaky resonators at 2.4 GHz. Mie resonances in isolated spheres coherently add when brought together such that the aqueous dimer displays an intense hotspot at the point of contact that is sufficient to field-ionize available sodium and potassium ions, igniting a plasma. This hotspot is shown to be spatially confined on subwavelength scales that approach λ0/100

Because water has a larger index of refraction, at 2.4 GHz, than any known dielectric at visible frequencies, it is possible to explore unique resonance geometries in the microwave regime that are currently inaccessible at visible wavelengths. Thus, this work is likely to open experimental opportunities for modeling nanophotonic resonance phenomena with scaled-up objects illuminated at microwave frequencies. More direct applications may include the design of passive omnidirectional wireless antennas, superresolution microwave excitation and imaging, and the invention of microwave-pumped dielectric spaser analogues."

Jump-to-science ne vulgarise pas pour vous…
mais vous aide à accéder à la science ... et à la transposer pour vos élèves

Nous encourageons le lecteur à consulter les articles d'origine.
Et les fournir ou les regarder avec ces élèves à la curiosité insatiable  ?

Références: