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1) Lecture d'un article de presse présélectionné
2) Recherches de trois autres articles en lien pour balayer l'actualité du sujet
3) Préparation d'une présentation Orale sur le sujet

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Evaluation des questionnaires NanoRevue de presse

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- chaque élève aura sa carte d'identité/passeport en cours de validité
- chacun des neufs groupes aura son propre appareil photo (n'importe quel appareil avec une carte SD, micro SD, MMC ou autre fera l'affaire ... tant que l'appareil a une carte amovible pour stocker les photos)

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Le synchrotron accélère les électrons, et en courbant leur trajectoire, les pousse à émettre de la lumière.

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Un synchrotron est une source extrêmement puissante de rayons X, produits par des électrons de haute énergie circulant dans un anneau de stockage.

Le premier faisceau de lumière synchrotron a été observé en 1947. Depuis, des progrès spectaculaires ont été réalisés en physique des accélérateurs, électronique, informatique, ainsi qu'en technologies du magnétisme et du vide, permettant de produire des faisceaux de rayons X très intenses. La demande d'utilisation de ces faisceaux est croissante tant par les scientifiques que les industriels.
Les différentes composantes d'un synchrotron sont : - L'accélérateur linéaire (linac)
Les électrons sont émis au départ du "linac", regroupés sous forme de paquets puis accélérés progressivement par des ondes électromagnétiques jusqu'à une vitesse très proche de celle de la lumière.
- Le booster synchrotron
Les électrons passent ensuite dans le "booster synchrotron", un anneau de 300 mètres de circonférence dans lequel ils font plusieurs milliers de tours, gagnant un peu plus d'énergie à chaque tour. Dès qu'ils atteignent leur énergie finale, 6 milliards d'électronvolts - en à peine 50 millisecondes -, ils sont envoyés dans l'anneau de stockage.
- L'anneau de stockage
L'anneau de stockage, de 844 mètres de circonférence, est l'endroit où les électrons circulent à la vitesse de la lumière, dans un tube où règne l'ultravide (environ 10-9 mbar). Au cours de leur voyage dans l'anneau, les électrons passent dans différents types d'aimants : aimants de courbure, onduleurs et aimants de focalisation. Ils subissent des accélérations et perdent de l'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique appelé "lumière synchrotron". À l'ESRF, cette lumière synchrotron est principalement constituée de rayons X.
- Les lignes de lumière
Dans un synchrotron, les expériences se déroulent dans des lignes de lumière : des laboratoires spécialisés, dotés d'instruments de pointe et de leur propre équipe. L'ESRF compte 44 lignes de lumières. Chaque ligne est composée :

d'une cabine optique : c'est la première cabine où arrive, depuis l'accélérateur, le faisceau de lumière synchrotron. Elle comporte des instruments d'optique (fentes, filtres, monochromateurs, miroirs) qui donnent au faisceau de lumière les caractéristiques nécessaires à l'expérience menée.

d'une cabine d'expérience : elle contient un dispositif sur lequel est positionné l'échantillon de matière à étudier, généralement très petit (<mm). Un ou plusieurs détecteurs enregistrent les données générées au moment de l'interaction des rayons X avec la matière.

d'une cabine de contrôle : elle permet aux chercheurs de diriger leurs expériences et de recueillir les données. Le contrôle à distance par des scientifiques restant dans leur laboratoire d'origine est désormais possible, sur les lignes de cristallographie.

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Un synchrotron est une source extrêmement puissante de rayons X, produits par des électrons de haute énergie circulant dans un anneau de stockage. Le premier faisceau de lumière synchrotron a été observé en 1947. Depuis, des progrès spectaculaires ont été réalisés en physique des accélérateurs, électronique, informatique, ainsi qu'en technologies du magnétisme et du vide, permettant de produire des faisceaux de rayons X très intenses.

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ANCETRE. Depuis la découverte de fossiles en 2008 dans une caverne à Malapa en Afrique du Sud, Australopithecus sediba suscite l'intérêt des spécialistes de l'évolution qui qualifient cette espèce de mosaïque tant chez elle les caractères simiesques et humains sont mélangés. Vieux de deux millions d'années, sediba serait l'un de nos premiers ancêtres le plus proche, révèlent six nouvelles études publiées jeudi dans la revue Science.

On peut observer chez Australopithecus sediba l'évolution à l'œuvre. Darryl de Ruiter, anthropologue.

Des squelettes bien conservés

Si A. sediba est si bien connu quelques années seulement après la découverte des premiers spécimens, c'est grâce à un coup de chance : les paléontologues sont tombés sur deux squelettes assez complets d'un jeune mâle et d'une femelle ainsi que le tibia isolé d'un adulte.

Crâne d'un A.sediba. Lee R. Berger and the University of the Witwatersrand

Cela a permis une analyse complète qui a constaté que le bassin, les mains et les dents des fossiles sont de type humain alors que les pieds, les longs bras, les épaules et le haut de la cage thoracique s'apparentent au singe.

Quand on regarde ces squelettes sous tous leurs aspects, de la mâchoire aux pieds, on voit partout des marques de la transition entre l'Australopithèque (un hominidé éteint) et le genre homo" à qui appartient l'homme moderne, souligne Darryl de Ruiter, professeur d'anthropologie à l'Université du Texas, co-auteur d'une des six études.

Une histoire de dents

Une des études a porté sur les dents de Sediba qui ont été comparées à huit autres hominidés africains dont des humains modernes et des espèces éteintes du genre Homo et d'Australopithèques.

Mâchoire inférieure de sediba. Darryl de Ruiter.

Les chercheurs ont aussi examiné des dents de 44 gorilles et ont conclu que les caractéristiques dentaires établissaient un lien étroit entre Sediba et les premiers humains.

A de nombreux égards cette étude sur les dents confirme les résultats de travaux antérieurs sur Sediba dont l'analyse de l'intérieur du crâne, de la main, du pelvis, du pied et de la cheville, souligne Debbie Guatelli-Steinberg, professeur d'anthropologie à l'Université de l'Etat d'Ohio, un des auteurs de ces travaux. "Toutes ces recherches montrent jusqu'à présent que Sediba avait une mosaïque de traits primitifs et modernes qui font penser que cette créature a été un lien entre les premiers Australopithèques comme la célèbre Lucy et les premiers humains", ajoute-t-elle.

Quelle place dans l'arbre de l'évolution ?

Les chercheurs ne sont pas encore sûrs de savoir où situer A. Sediba dans la lignée évolutive de l'homme mais ces six études montrent que les fossiles de Malapa sont un exemple frappant de cette évolution.
Squelette de sediba au centre avec un homme moderne à gauche et un chimpanzé à droite. Lee R. Berger. Image courtesy of Lee R. Berger and the University of the Witwatersrand.
"Nous faisons peut-être la meilleure observation d'une ancienne espèce d'hominidé jamais conduite auparavant", juge le professeur Berger, de l'Université du Witwatersrand à Johannesburg, ajoutant que Sediba "devrait être considéré comme le meilleur candidat potentiel pour être l'un des tous premiers membres du genre homo".

J.I. avec AFP, Sciences et Avenir, 12/04/2013

A LIRE AUSSI : Un nouvel australopithèque découvert en Afrique du Sud

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L'évolution humaine a pris un tournant avec Australopithecus sediba

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ANCETRE. Depuis la découverte de fossiles en 2008 dans une caverne à Malapa en Afrique du Sud, Australopithecus sediba suscite l'intérêt des spécialistes de l'évolution qui qualifient cette espèce de mosaïque tant chez elle les caractères simiesques et humains sont mélangés.

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DANS LA PEAU - En France, plus d'une personne sur dix est tatouée. Un chiffre en constante progression. Malgré son succès, il est important de connaître les risques qu'un tel acte induit. Si la composition des encres a déjà été pointée du doigt, une étude internationale avertit sur les dangers liés à l'abrasion des aiguilles.

Jusqu'ici, les inquiétudes se portaient sur l'encre. Une équipe internationale de chercheurs alerte sur les risques qu'engendrent les aiguilles utilisées pour les tatouages. Selon eux, celles-ci véhiculeraient dans le corps des particules de métal susceptibles de provoquer des allergies.

L'étude, dirigée par des chercheurs de l'Institut fédéral allemand d'évaluation des risques et impliquant plusieurs instituts et universités allemandes, ainsi que des scientifiques du synchrotron européen de Grenoble (Isère), a été publiée dans la revue spécialisée Particle and Fiber Toxicology.

Un phénomène seulement présent avec les encres de couleur

Lors d'une précédente étude, ces mêmes chercheurs avaient retrouvé dans les ganglions lymphatiques - petits organes assurant la filtration de la lymphe, qui joue un rôle important dans le système immunitaire - des nanoparticules de pigments et de métaux. Sachant que les aiguilles utilisées dans les salons de tatouage sont composées de 15 à 20% de chrome et de 6 à 8% de nickel, ils ont voulu déterminer si les particules métalliques provenaient de l'encre ou des aiguilles.

Ils se sont donc rendus au synchrotron européen (ESRF), l'une des sources de rayons X les plus intenses au monde, pour analyser des échantillons de peau humaine, de peau de cochon, mais aussi des aiguilles de tatouage. Là, ils se sont aperçu que lorsque l'encre de tatouage contient du dioxyde de titane (pigment blanc souvent mélangé aux couleurs vertes, bleues et rouges), elle abrasait l'aiguille. Un phénomène inexistant avec l'encre noire de carbone. "Il ne fait aucun doute que les particules de métal proviennent de l'aiguille de tatouage à la suite d'un broyage mécanique pur'", déclare dans un communiqué l'un des auteurs de l'étude, Bernhard Hesse. "On sait que le dioxyde de titane est très abrasif en raison de sa densité et de sa dureté élevées par rapport au noir de carbone."

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D'autres études nécessaires pour évaluer l'impact réel de ces particules sur la santé

Selon les chercheurs, la migration de ces particules pourrait jouer un rôle dans la survenue des allergies au tatouage. D'autres études doivent cependant être menées pour évaluer clairement l'impact sur la formation d'allergies au tatouage. "Seules des études épidémiologiques, qui surveillent la santé de milliers de personnes sur des décennies, peuvent évaluer les effets à long terme", explique dans ce même communiqué Inès Schreiver, membre de l'Institut fédéral pour l'évaluation des risques en Allemagne.

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Des dangers déjà soulignés concernant les encres

S'il est actuellement difficile de connaître la proportion des allergies qui se déclarent chez les 14% de tatoués français, 6% des Allemands déclarent subir des problèmes chroniques liés aux tatouages, rapporte une étude datant de 2010. Et alors que les travaux parus dans la revue Particle and Fiber Toxicology indiquent que l'encre noire ne fait pas partie des couleurs incriminées dans le relâchement de particules métalliques, une étude menée sur 300 personnes et publiée dans la revue Contact Dermatitis en 2015 assure qu'elle est tout de même responsable de 25% des réactions cutanées (44% pour l'encre rouge).

L'année suivante, la Commission européenne s'alertait des dangers sur la santé des encres, de façon générale. "Les pigments utilisés ne sont pas spécifiquement produits pour les tatouages/maquillages permanent et montrent généralement une faible limpidité. La majorité d'entre eux ne sont pas autorisés dans l'utilisation des produits cosmétiques et plusieurs ne devraient pas être présents, selon la résolution européenne CoE ResAP(2008)1.", soulignait-elle alors dans la synthèse d'un rapport d'information sur la sécurité des tatouages.

La rédaction de LCI

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Les aiguilles de tatouage soupçonnées de favoriser les allergies

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Bien-être : DANS LA PEAU - En France, plus d'une personne sur dix est tatouée. Un chiffre en constante progression. Malgré son succès, il est important de connaître les risques qu'un tel acte induit. Si la composition des encres a déjà été pointée du doigt, une étude internationale avertit sur les dangers liés à l'abrasion des aiguilles.

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Alors que l'on célèbre les 500 ans de la mort de Léonard de Vinci, on se souvient que le synchrotron de Grenoble avait réussi à percer l'un des mystères de la Joconde. Les rayons ultra-puissants de l'équipement grenoblois avaient permis de mieux comprendre la fameuse technique du "sfumato".

Le "sfumato" de Léonard de Vinci : jusqu'à 30 couches fines de vernis pour donner cet aspect "vaporeux" à la Joconde. * © V.Solé/ESRF.

Comment expliquer le flou qui caractérise les portraits de Léonard de Vinci ? C'est ce qu'a permis de mieux comprendre le synchrotron de Grenoble qui a notamment analysé la Joconde, le tableau le plus connu du maître italien.

L'étude remonte à 2010 mais elle est à nouveau mise en avant à l'occasion des 500 ans de la mort de Léonard de Vinci. Elle avait été publiée à l'époque dans le revue Angewandte Chemie International Edition.

Un aspect "vaporeux" à ses peintures

C'est la technique du "sfumato", qui permet à Léonard de Vinci de donner " cet aspect vaporeux à ses peintures, d'estomper les contours et de fondre les ombres comme une fumée", que les scientifiques ont cherché à mieux comprendre. Des chercheurs du Laboratoire du centre de recherche et de restauration des musées de France, du CNRS, du Synchrotron Européen de Grenoble et du Musée du Louvre se sont associés et ont analysé 7 tableaux attribués au peintre italien : l'Annonciation, La Vierge aux rochers, La Belle Ferronnière, Saint Anne, la Vierge et l'Enfant, Saint Jean-Baptiste, Bacchus et la célèbre Joconde.

Pour mener à bien leurs recherches, les scientifiques ont utilisé un " appareil de spectrométrie de fluorescence X portable et un logiciel de simulation développé par Armando Solé, chercheur au synchrotron de Grenoble (ESRF), qui a fourni une nouvelle méthode d'analyse quantitative des tableaux, à partir de mesures réalisées sous fluorescence X".

30 couches fines de vernis

Et c'est donc le mystère de cet art du "Sfumato" qui a été percé. Pour obtenir cet effet "de flou", Léonard de Vinci était ainsi capable d'appliquer sur ses tableaux jusqu'à 30 couches fines de vernis. Des couches mesurant de 1 à 2 microns, soit la moitié de l'épaisseur d'un cheveu humain, pour une épaisseur totale ne dépassant pas 30 à 40 microns.

La technique du "sfumato" a été mise au point par Léonard de Vinci et la Joconde est sans doute le tableau le plus emblématique de cette façon de peindre. Mais d'autres peintres l'ont également utilisées comme Le Corrège, Titien ou encore Pierre-Paul Prud'hon, explique le site spécialisé "Techniques de peintures".

Plus récemment, le synchrotron avait permis de percer un autre mystère : celui de la technique dite "d'empâtement" de Rembrandt, une technique utilisée par le peintre pour donner du relief à ses tableaux.

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Léonard de Vinci : comment le synchrotron de Grenoble a percé l'un des mystères de la Joconde

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Alors que l'on célèbre les 500 ans de la mort de Léonard de Vinci, on se souvient que le synchrotron de Grenoble avait réussi à percer l'un des mystères de la Joconde. Les rayons ultra-puissants de l'équipement grenoblois avaient permis de mieux comprendre la fameuse technique du "sfumato".

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Le peintre Rembrandt savait donner du relief à ses œuvres en créant des empâtements de peinture. Une étude s'est penchée sur la mystérieuse composition de certains tableaux, révélant une substance chimique étonnante.

Rembrandt ne pouvait pas compter sur l'impression en 3D pour donner du relief à ses toiles au 17e siècle. Mais alors, comment l'artiste arrivait-il à atteindre une telle profondeur dans ses œuvres ? Une équipe de scientifiques a enfin percé le mystère de la technique d'empâtement, qui a donné aux tableaux de l'artiste un tel relief.

Le 7 janvier 2019, les chercheurs français et néerlandais (spécialisés dans la conservation d'œuvres ou dans la chimie) ont expliqué dans la revue Angewandte Chemie que le peintre avait utilisé un élément rare : la plumbonacrite.

Une recette chimique unique

Cette découverte est précieuse pour la conservation des œuvres sur lesquelles le peintre a utilisé sa technique. Elle consiste à faire dépasser une couche épaisse de peinture de la surface de la toile.

" À cause des sources historiques manquantes sur les secrets de Rembrandt, il était essentiel de procéder à la caractérisation chimique des échantillons d'empâtement au blanc de plomb pour élucider le mystère de sa recette unique ", notent les auteurs.

Ce sont les rayons X du synchrotron de Grenoble (ESRF) qui ont permis aux chercheurs de découvrir la plumbonacrite dans des fragments de taille microscopique. Ils avaient auparavant été prélevés dans des musées hébergeant des tableaux de Rembrandt, comme le Rijksmuseum Amsterdam, le Mauritshuis à La Haye et le Louvre de Paris.

Un composé rare dans les peintures

Les scientifiques expliquent avoir comparé un total de 6 fragments, dont 4 extraits d'empâtements et 2 récupérés à d'autres endroits des tableaux de Rembrandt. Ils s'attendaient à retrouver du blanc de plomb et de l'huile, " omniprésents dans les peintures de chevalet ", différemment répartis dans les empâtements.

La découverte de la plumbonacrite a surpris les scientifiques : leurs analyses ont révélé que cette substance constituait plus de 20 % du poids des échantillons d'empâtement. Pourtant, la plumbonacrite " est extrêmement rare dans les couches de peintures historiques ", notent les auteurs, surtout avant le 20è siècle.

Dans un communiqué, l'ESRF assure que la présence de la plumbonacrite dans les tableaux est intentionnelle et qu'elle n'est pas le résultat d'une contamination.

De nouvelles recherches seront nécessaires pour confirmer que ce composé a bien été utilisé systématiquement par le peintre pour créer cet effet en trois dimensions - qui n'a rien à envier aux actuelles IA qui s'improvisent artistes.

En direct de la rubrique etude

Crédit photo de la une : Wikimedia/Domaine public (photo recadrée)

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L'étrange comportement de Bételgeuse pourrait-il être expliqué par des taches ?

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La chimie a résolu le mystère des peintures en " 3D " de Rembrandt

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Le peintre Rembrandt savait donner du relief à ses œuvres en créant des empâtements de peinture. Une étude s'est penchée sur la mystérieuse composition de certains tableaux, révélant une substance chimique étonnante. Rembrandt ne pouvait pas compter sur l'impression en 3D pour donner du relief à ses toiles au 17e siècle.