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Articles avec #technologies

Les 10 technos qui vont faire notre futur

8 Décembre 2016, 20:31pm

Publié par Grégory SANT

Les 10 technos qui vont vraiment changer nos vies (et pourquoi)… selon l’OCDE

L’OCDE innove dans son nouveau rapport Science, technologie et innovation : perspective 2016. Outre l’étude des politiques d’aide à l’innovation de ses États membres, les analystes ont étudié les études prospectives sur les technologies clés des différents pays pour en extraire 10 qui, selon eux, vont changer nos vies. La liste est sans surprise, mais les auteurs ont mis en perspective ces technologies vis-à-vis des grands enjeux, santé, environnement, vieillissement… de nos sociétés.

Après le World Economic Forum, qui s’était prêté en 2015 à l’exercice de la prospective sur les technologies numériques et leur chance de se démocratiser, c’est au tour de l’OCDE de sortir sa boule de cristal sur les technologies de rupture. Analysant les études prospectives de ses 35 états membres – comme l’étude Technologies clés 2020 de la DGE –, les analystes de l’OCDE spécialisés en innovation ont répertorié 40 technologies clés pour le futur. Parmi elles, ils en ont sélectionné 10, qui ont le potentiel de vraiment changer nos vies. L’originalité de la démarche ne réside pas dans le choix des technologies — la liste ressemble à s’y méprendre à celles des Accenture, IBM, MIT Technology Review et autres cabinets conseil en innovation – mais dans l’ajout d’éléments économiques chiffrés qui mettent en perspective le potentiel de ces technologies. Et leur impact. Ainsi, selon l’étude, les technologies clés numériques (l'intelligence artificielle, l’Internet des objets, la blockchain et le big data) rendraient automatisable un emploi sur dix ! Côté santé publique, la démence a coûté, en 2013, 645 milliards de dollars à nos sociétés (dont 213 milliards en Europe), soit l’équivalent du PIB de la Suisse. D’où l’importance des neurosciences. Tour d’horizon de l’impact de ces 10 technos clés qui vont changer nos vies.

1 Analytique de données massives ou big data. Pour l’OCDE, les implications socio-économiques de ces technologies seront considérables (donc impossibles à évaluer), mais vont obliger les politiques à trouver l’équilibre entre la nécessité d’ouverture et la protection contre les menaces qu’une « mise en données » extrême de la vie sociale pourrait faire peser sur la vie privée, la sécurité, l’équité et l’intégrité.

2 - La biologie de synthèse : Ce nouveau champ de recherche s’appuie sur des principes d’ingénierie pour manipuler l’ADN des organismes pour la conception et la construction de nouveaux éléments biologiques et la réingénierie de systèmes biologiques naturels à des fins utiles. La biologie de synthèse promet des bénéfices socio-économiques substantiels dans plusieurs secteurs clés comme l’énergie (par exemple carburant à relativement bas coût pour les transports), les médicaments (par exemple développement de vaccins), l’agriculture (par exemple plantes modifiées) ou les produits chimiques.

3 - La chaîne de blocs (ou blockchain) : Cette technologie de base de données distribuée fonctionne comme un registre public ouvert, commun et digne de confiance, que personne ne peut falsifier et que tout le monde peut inspecter. Rien qu’en remplaçant les infrastructures bancaires, la blockchain pourrait réduire de 20 milliards de dollars par an à l’échelle mondiale les coûts associés aux paiements transfrontières, aux transactions sur titres et au respect des dispositions réglementaires. Or la blockchain pourrait être appliquée dans l’industrie pour la traçabilité et dans l’économie collaborative, pour sécuriser tous les échanges y compris ceux mettant en œuvre des objets connectés.

4 - Fabrication additive : L’ajout progressif de matière pour qu’un produit prenne forme constitue une approche sans précédent de la fabrication, qui appelle de nouveaux modèles d’activité et suppose des changements substantiels dans les industries existantes, prévient l’OCDE. Les ventes de systèmes et services de fabrication additive se chiffreront à 21 milliards de dollars en 2020 (MarketsandMarkets). Cette technologie tirerait l’innovation dans l’ingénierie mécanique, l’automobile, la défense et l’industrie spatiale mais aussi dans les domaines de la santé, des médicaments et de la biotechnologie.

5 - L’intelligence artificielle. Les systèmes intelligents, et autres robots, seront à l’origine de gains de productivité considérables et de transformations irréversibles de nos sociétés, en entraînant un phénomène massif de « destruction créatrice », avance le rapport de l’OCDE. Si le taux de remplacement de la main-d’œuvre par l’IA fait toujours débat (associées, les technologies numériques pourraient détruire un emploi sur 10 selon le rapport), il est inévitable que le développement des systèmes intelligents permettra d’automatiser une partie du travail intellectuel.

6 - Internet des objets : Le nombre d’objets connectés passerait d’un milliard en 2016 à 14 milliards en 2022. Et en 2030, huit milliards de personnes et peut-être 25 milliards d’appareils « intelligents » actifs seront interconnectés et s’enchevêtreront dans un seul et même vaste réseau d’informations. Cette société hyperconnectée aurait un impact économique compris entre 2 700 milliards et 6 200 milliards de dollars par an d’ici 2025 (source MGI, 2013).

7 - Nanomatériaux : Le marché des nanomatériaux était déjà estimé à environ 20 milliards d’euros en 2014. Malgré les incertitudes concernant leur toxicité, ils sont exploités pour leurs propriétés optiques, magnétiques et électriques uniques, qui pourront servir notamment pour améliorer les diagnostics de santé. 

8 - Nano/microsatellites : En 2014, 158 nano- et microsatellites ont été lancés, soit une hausse de 72 % par rapport à l’année précédente. D’ici à 2020, plus de 2 000 nano- et microsatellites seront lancés à travers le monde l’utilisation pour des applications à la fois civiles au service de l'environnement (recherche, observation des terres et océans) et de défense. 

9 - Neurotechnologies : Les neurotechnologies (optogénétique, neuromodulation, interfaces cerveau-machine, nanorobots…) sont riches de promesses pour de nouvelles thérapies et pour l’augmentation de l’homme.

10 - Technologies avancées de stockage de l’énergie : Si des innovations radicales sont nécessaires dans ce domaine pour optimiser les performances des systèmes énergétiques et faciliter l’intégration des sources d’énergie renouvelables, elles sont indispensables à la lutte contre le réchauffement climatique et à la transition énergétique.

Source : industrie-techno.com

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Incroyable construction d'un viaduc

7 Décembre 2016, 20:03pm

Publié par Grégory SANT

Quelques engins exotiques

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De l'eau qui gèle à 105°C

30 Novembre 2016, 19:36pm

Publié par Grégory SANT

eau-mit2

L’eau qui commence à bouillir à une température de 100 degrés celsius peut changer ses points d’ébullition de plus ou moins 10°C lorsqu’elle est confinée dans de petits espaces. Mais une fois confinée dans un nanotube de carbone d’un milliardième de mètre (soit l’un des plus petits espaces sur Terre), les scientifiques ont découvert que celle-ci peut geler à des températures bien supérieures au point d’ébullition. Autrement-dit, à défaut de bouillir, l’eau se solidifie lorsqu’elle est contenue dans un tout petit espace.

« Bien qu’il ait été prévu qu’en confinant de l’eau à l’intérieur d’un nanotube de carbone, cela changerait ses transitions de phase, personne ne pensait que l’effet serait si extrême ou qu’il se produirait dans ce sens. Nous pensions qu’en confinant l’eau dans de si petits espaces, cela abaisserait inéluctablement son point de congélation, mais force est de constater qu’il s’est produit l’effet inverse à l’intérieur de nanotubes de carbone. » explique l’un des chercheurs.

Les essais ont révélé que les molécules d’eau pouvaient geler à une température supérieure à 105 degrés celsius, soit au-dessus du point d’ébullition généralement observé. En plus de nous rappeler à quel point l’eau peut se comporter de manière étrange et imprévisible, ses recherches devraient permettre de tirer parti des propriétés électriques et thermiques uniques de la glace pour créer des fils hautement conducteurs.

Source : journaldugeek.com

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Une puce hybride de 64 neurones vivant

28 Novembre 2016, 20:47pm

Publié par Grégory SANT

Une puce hybride composée de 64 neurones vivants

La start-up Koniku, fondée par Oshirenoya Agabi, a présenté un prototype de puce hybride qui intègre 64 neurones vivants, à l'occasion du Hello Tomorrow Challenge, une compétition dédiée aux start-up qui s'est déroulée à Paris. Capable de réaliser de nombreux calculs en parallèle avec une consommation énergétique inférieure à celle d’une ampoule de 25 watts, le cerveau humain se présente comme un super ordinateur. Oshirenoya Agabi, fondateur de la start-up californienne Koniku, ne s’est pas contenté de s’inspirer du fonctionnement de notre organe.

Avec son équipe, l’entrepreneur a directement intégré 64 neurones vivants dans une puce. Ces neurones ont été obtenus à partir de la culture de cellules souches en laboratoire. Tout l’enjeu a consisté à créer un environnement bien spécifique pour rendre ces neurones fonctionnels et pouvoir les contrôler. « Nous voyons les neurones comme un matériel à part entière. C’est un mécanisme qui a besoin d’un environnement programmé particulier pour fonctionner », explique Oshirenoya Agabi. La start-up a donc mis au point des enveloppes pour encapsuler individuellement les neurones et apporter à chacun la bonne température, le bon niveau de pH et suffisamment de nutriments.

Les capsules sont combinées à des électrodes recouvertes d’ADN et de protéines enrichies pour inciter les neurones à créer des liens artificiels entre elles. Grâce à ces électrodes propriétaires, il est possible de lire et d’écrire des informations à l’intérieur des neurones.

Le premier prototype de la start-up fait la taille d’un iPad. L’infrastructure du dispositif est faite à partir d’un mélange spécifique de matériaux biocompatibles. A terme, l’objectif de Koniku n’est pas d’augmenter le nombre de neurones intégrés à sa puce, mais de rallonger leur durée de vie (qui s’élève à quelques mois pour le moment) et de réduire le dispositif à la taille d’une pièce de monnaie. La jeune pousse ambitionne de proposer un produit commercialisable d’ici un an.

Coté applications, Koniku souhaite explorer les capacités sensorielles des neurones pour permettre à des machines, comme des drones, de détecter différents éléments, comme des fuites de méthane dans les raffineries de pétrole par exemple. « Les possibilités sont infinies » assure l’entrepreneur.

Outre des applications de surveillance et de défense, d’autres cas d’usage sont à l’étude. Une entreprise s’est notamment montrée intéressée pour utiliser la puce afin de modéliser l’effet de certains médicaments sur le cerveau humain. La start-up est également en discussions avancées avec plusieurs acteurs du véhicule autonome.

Source : rtflash.fr

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Les finalistes des Innovators Under 35 du MIT Technology Review

24 Novembre 2016, 20:50pm

Publié par Grégory SANT

Les Innovateurs de moins de 35 ans sélectionnés en Europe par le MIT Technology Review se réuniront à Barcelone le 24 novembre prochain lors du Summit Europe 2016. Parmi plus de 55 lauréats de l'année 2016, 10 finalistes ont été sélectionnés et auront l’occasion de présenter leur innovation.

Le MIT Technology Review  distingue tous les ans dans différents pays européens de jeunes innovateurs de moins de 35 ans, qui développent des technologies de rupture pour répondre à des enjeux majeurs de notre société, via son concours Innovators under 35. Lancé aux Etats-Unis, ce concours s’est décliné en France, avec le soutien de l’Atelier BNP Paribas il y a quatre ans et est désormais présent dans 15 pays à travers le monde. Les lauréats français pour l'édition 2016 ont été dévoilés en avril.

Comme l'année dernière, les Innovateurs de moins de 35 ans sélectionnés en Europe par le MIT Technology Review depuis 2009 – soit plus de 150 - se rencontreront lors du Summit Europe à Barcelone, le 24 novembre. Ce sont eux qui ont sélectionnés par vote  10 finalistes (cf. ci-dessous) parmi les 55 lauréats européens de l'année 2016. 

Les trois qui ont reçu le plus de votes seront révélées comme gagnant des trois catégories suivantes:  Impactful Innovator, le projet qui a le potentiel d'avoir un impact social pour notre société ; Novel Innovator, un projet original et unique qui a le potentiel de transformer certains secteurs de la société ; Audacious Innovator : un projet audacieux, qui a le potentiel de surmonter les barrières établies dans le but de résoudre des problématiques sociétales.

Les dix finalistes européens sont :

Timothée Boitouzet (France) : Woodoo. Ce jeune architecte a créé un nouveau type de bois qui a le potentiel de transformer les bâtiments du futur : translucide, plus résistant et durable. Ce projet lui a valu d'être sélectionné « Innovator of the Year 2016» en France lors de la cérémonie de remise des prix.

 Franz Bozsak (France) : Instent. Ce jeune chercheur a créé le premier stent intelligent qui surveille les patients et ajuste leurs médicaments en conséquence.

Clémentine Chambon (France) : Oorja. Elle a créé des centrales électriques pour fournir aux communautés rurales indiennes une source d'électricité fiable et bon marché à partir d'énergie solaire ou de la biomasse. Ce projet lui a valu d'être élue « Social Innovator 2016 » en France.

Xavier Damman (Belgique) : Open collective. Il a développé une nouvelle plateforme pour aider au financement et à la transparence des nouvelles formes d'organisation sociétales. Ce projet lui a permis d'être sélectionné "Innovator of the Year 2016" en Belgique.

Javier Jiménez (Espagne) : New Born Solutions. Il a créé un outil sous forme de « stylo » qui aide à diagnostiquer la méningite infantile de façon non intrusive et qui a le potentiel de sauver des millions de vies dans le monde. Grâce à ce projet il a reçu la mention spéciale « Innovator of the Year 2016 » en Espagne.

Ansgar Jonietz (Allemagne) : Washabich.de. Ce physicien a fondé un service en ligne gratuit qui a pour but de traduire le jargon technique des résultats médicaux d'une manière compréhensible pour tout le monde. Grâce à ce projet il a reçu la mention spéciale « Social Innovator of 2016 » en Allemagne.

Katarzyna Kaminska (Pologne) : TherVira. Cette jeune chercheuse travaille sur un nouveau médicament qui pourrait guérir la grippe, indépendamment de la souche du virus qui cause l'infection peu importe le stade de la maladie.

Lukasz Koltowski (Pologne) : MySpiroo. Ce jeune chercheur a développé un spiromètre portable pour aider à améliorer la vie des patients atteints de maladies pulmonaires.

Gonzalo Murillo (Espagne) : EnSo. Ce jeune ingénieur travaille sur un projet très innovateur dans le secteur de l'Internet des Objets (IoT) dans le but de transformer l'énergie «qui flotte dans l'air» pour alimenter en batterie tous les capteurs IoT.

Geert Slachmuylders (Belgique) : Turbulent. Ce jeune entrepreneur a fabriqué des petites centrales hydroélectriques basées sur le biomimétisme (imite les stratégies de la nature) pour fournir une énergie fiable et abordable, même pour les collectivités les plus éloignées.

Source : industrie-techno.com

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L’EM Drive : le propulseur électromagnétique

24 Novembre 2016, 20:45pm

Publié par Grégory SANT

EM Drive : le propulseur qui défie les lois de la physique validé par ses pairs

De nouveaux tests montrent que l’impossible propulseur électromagnétique EM Drive fonctionnerait bel et bien. Pour la première fois, la technologie a été validée par ses pairs.

Sur le papier, impossible que l’EM Drive, ce propulseur électromagnétique promettant d’aller sur mars en seulement 70 jours, fonctionne. Celui-ci enfreint clairement la troisième loi du mouvement de Newton, ce qui lui a valu d’être remis en cause à plusieurs reprises par la communauté scientifique ces dernières années.

Des réticences d’autant plus justifiées que la technologie n’avait jamais été validée par ses pairs : c’est désormais chose faite. Après la NASA au mois de novembre, une autre équipe de scientifiques serait en effet parvenue à faire fonctionner le controversé EM Drive. L’article publié par ces derniers vient d’être validé.

Ne vous méprenez pas, les voyages en dehors de notre système solaire ne sont pas pour tout de suite. D’ailleurs, la validation de cette technologie par ses pairs garantit que la méthodologie des tests menés est conforme aux exigences scientifiques, mais pas forcément que leurs résultats sont exacts. Ceci étant dit, il s’agit quand même d’un véritable pas en avant.

Il reste bien sûr du chemin à parcourir : la poussée générée est encore faible, et il convient maintenant d’améliorer le système et de le tester hors d’un laboratoire pour voir jusqu’où le propulseur peut véritablement nous emmener.

Source : cnetfrance.fr

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Un composé qui attenue les cicatrice

21 Novembre 2016, 20:58pm

Publié par Grégory SANT

Le composé révolutionnaire qui élimine la cicatrice

Si les cicatrices s’amenuisent au fil du temps, elles ne disparaissent jamais totalement. Les cicatrices sont un rappel inesthétique de traumatismes anciens et améliorer leur aspect reste toujours un défi, à la fois sur le plan esthétique et psychologique. Ce nouveau composé qui contribue à éliminer la cicatrice répond donc à un énorme besoin. En cours d’élaboration et indiqué précisément dans le traitement des cicatrices chéloïdes et des brûlures graves, ce nouveau composé vient d’être présenté au  "meeting" de l’American Chemical Society (ACS).

Les chercheurs se sont intéressés à une enzyme particulière appelée "lysyl oxydase" (LOX), déjà documentée par une étude publiée en 2015 dans le Journal of Biological Chemistry. L’enzyme LOX est impliquée dans le processus de scarification et régule le développement des excroissances tissulaires. Pour éviter que LOX intervienne dans le processus de cicatrisation, les chercheurs ont testé plusieurs inhibiteurs possibles de LOX sur un modèle biologique artificiel, donc, de tissu cicatriciel humain. Ces inhibiteurs de LOX ont été appliqués sur la fausse cicatrice, les chercheurs ont suivi leurs effets avec un microscope photonique.

Selon ces premiers tests de laboratoire, la capacité de certains composés à réduire la cicatrice s’avère prometteuse : "Ces données préliminaires suggèrent fortement que l’inhibition de LOX modifie l’architecture du collagène et restaure la structure normale de la peau", expliquent les chercheurs qui vont débuter des tests sur des modèles animaux. 

Source : rtflash.fr

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Tous vers Mars !

17 Octobre 2016, 18:48pm

Publié par Grégory SANT

Six entreprises américaines concoctent de nouveaux habitats pour conquérir Mars

 

 

 

 

 

 

 

Dans une tribune publiée sur le site de CNN, Barack Obama a détaillé son plan pour envoyer des hommes sur la Planète rouge d'ici la fin des années 2030. Pour atteindre cet objectif, la Maison Blanche a désigné six entreprises chargées de concevoir des prototypes d'habitat pour des voyages de longue durée dans l'espace lointain. 

« L’Amérique fera le pas de géant vers Mars ». C’est le nom de la tribune que Barack Obama a publié, mardi 11 octobre, sur le site de CNN. Tribune dans laquelle il détaille le plan des Etats-Unis pour conquérir la Planète rouge.

Une collaboration public-privé

Le premier objectif, explique-t-il,  « est d'envoyer les premiers hommes sur Mars d’ici la fin des années 2030 et les faire revenir en toute sécurité sur la Terre ».  Mais le but ultime de Barack Obama est que l’homme puisse rester sur Mars pendant des périodes prolongées.  

Des ambitions qui ne sont pas nouvelles puisque, dès 2010, le président des Etats-Unis avait déjà affirmé vouloir envoyer des humains sur Mars d’ici les années 2030. Paradoxalement, le budget alloué à la Nasa n’a fait, lui, que diminuer au cours de ses mandats.

Construire des habitats pour des voyages dans l'espace lointain

Une contradiction assumée par Barack Obama, qui explique miser sur une collaboration poussée avec des acteurs privés. « D’ici deux ans, des entreprises privées enverront pour la première fois des astronautes sur la station spatiale internationale », écrit-t-il.

La prochaine étape de cette collaboration public-privé concerne la construction d’habitats pour des voyages dans l’espace lointain. « Je suis heureux d’annoncer que nous travaillons avec nos partenaires commerciaux pour construire de nouveaux habitats qui peuvent accueillir et transporter des astronautes lors de missions de longue durée dans l’espace lointain. Ces missions nous apprendront comment les humains peuvent vivre loin de la Terre, quelque chose dont nous aurons besoin pour le long voyage vers Mars » explique-t-il.

Dans un communiqué de presse, la Maison Blanche précise, qu’en août, six sociétés ont d’ores et déjà été désignées pour développer ces prototypes  d’habitat. Il s’agit de Boeing, Lockheed Martin, Bigelow Aerospace, Orbital ATK, Sierra Nevada Corporation’s Space Systems et NanoRacks. Une enveloppe globale de 65 millions de dollars leur sera allouée au cours des deux prochaines années. 

Source : industrie-techno.com

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Des verres à soie doper au graphène pour des fibres ultra-résistantes

14 Octobre 2016, 18:39pm

Publié par Grégory SANT

Ce sont les glandes salivaires de la chenille du bombyx du mûrier qui produisent la soie. © Nicola Dal Zotto, Shutterstock

Pour doper les performances des matériaux, les chercheurs imaginent sans cesse de nouvelles stratégies. Ainsi en 2012, une équipe a inséré des gènes d’araignée dans le génome d’un bombyx du mûrier avec pour objectif de produire une soie super-résistante. Aujourd’hui, une autre équipe annonce avoir atteint le même objectif grâce à des vers nourris aux nanotubes de carbone et au graphène.

Pour rendre la soie plus résistante et éventuellement, faire d'une pierre deux coups en la fonctionnalisant, les chercheurs ont déjà exploré une grande variété de pistes. Pour lui adjoindre un colorant, un agent antimicrobien ou un polymère conducteur, deux options s'offrent à eux : le traitement de la soie filée avec ces additifs ou leur incorporation directe à la nourriture fournie aux vers à soie.

C'est la seconde voie que les chercheurs de l'université de Tsinghua (Pékin, Chine) ont choisi d'explorer. Ils ont en effet nourri des vers du mûrier, les fameux bombyx spécialement élevés pour leur soie, avec des solutions aqueuses contenant 0,2 % en poids de nanotubes de carbone ou de graphène. Car le traitement a posteriori de la soie impliquerait de dissoudre ces nanomatériaux dans des solvants chimiques toxiques.

Source : futura-sciences.com

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Le béton a de l'avenir

14 Octobre 2016, 18:37pm

Publié par Grégory SANT

Le béton : plus que jamais un matériau d’avenir !

 

 

 

 

Le principe du mortier et du ciment est connu depuis la plus haute l'Antiquité et les Égyptiens utilisaient déjà, il y a plus de 4 500 ans, un mélange de chaux, d’argile, de sable et d’eau pour sceller les pierres. Dès le début de notre ère, les Romains ont mis au point un ciment particulièrement performant en chauffant du calcaire et en le transformant en chaux vive.

Si ce ciment romain possède une telle résistance et une telle longévité, bien supérieures à celles du ciment Parker, inventeur du ciment à prise rapide vingt siècles plus tard, en 1796, c’est parce qu’il contient de la chaux et du sable fin constitué de "pouzzolanes", un granulat de scories volcaniques basaltiques, abondantes autour du Vésuve. Ce mélange permet d’obtenir un ciment d'une solidité à toute épreuve, grâce à la teneur élevée en aluminium des roches volcaniques employées, ainsi que l'a montré une étude réalisée en 2013 par des chercheurs de l’Université américaine de Berkeley. C'est en utilisant de manière particulièrement ingénieuse ce béton exceptionnel que les Romains ont pu réaliser des ouvrages qui nous étonnent encore aujourd'hui et dont certains ont traversé les siècles presque sans dommages !

Quelques années après l’invention du ciment à prise rapide par l’anglais James Parker, un jeune ingénieur polytechnicien français, Louis Vicat est chargé, en 1812, de réaliser un pont résistant aux crues dévastatrices de la Dordogne, à Souillac. S’investissant corps et âme dans cette entreprise et soucieux de construire un ouvrage novateur, à la fois particulièrement robuste et bon marché, Louis Vicat découvre en 1817 le principe de la fabrication des chaux et ciments artificiels. Le Pont de Souillac, inauguré en 1824 et long de 180 mètres, devient ainsi le premier pont routier au monde bâti avec une chaux hydraulique artificielle. A seulement 32 ans, cet ingénieur et inventeur hors-pair présente ses travaux devant l’Académie des Sciences qui reconnaît officiellement en 1818 sa découverte du ciment artificiel. En 1855, Louis Vicat, assisté par son fils Joseph, fondateur en 1853 des Cimenteries Vicat, construira également à Grenoble, au Jardin des plantes, le premier pont en béton coulé au monde.

Mais Louis Vicat, grand philanthrope et homme désintéressé, préférait « La gloire d’être utile à celle d’être riche » et ne voulut jamais breveter son invention majeure. S’inspirant de ses travaux, c’est l’anglais Joseph Apsdin qui déposa en 1824 un brevet pour la production du fameux ciment à prise rapide « Portland », du nom des carrières de calcaire de l’île de Portland, dans le Dorset, en Grande Bretagne. Ce brevet était volontairement imprécis et ne contenait aucune précision sur les quantités relatives de chaux et d'argile à utiliser et sur les conditions de cuisson à une température nettement supérieure à celle d'un four à chaux ordinaire.

Au cours de la seconde moitié du 19ème siècle, une nouvelle évolution technologique majeure eut lieu avec l’invention du béton armé, qui fut l’œuvre conjointe de deux Français, Joseph Monier, qui déposa en 1867, un brevet sur des caisses en ciment armé pour l'horticulture et François Hennebique, père du procédé du même nom, qui déposa son brevet en 1898 et réalisa en 1893 le premier immeuble en béton armé à Paris et en 1899, le premier pont en béton armé à Châtellerault.

Au cours de la première moitié du XXème siècle, une nouvelle révolution technique fut provoquée par l’invention et l’essor du béton précontraint par l’ingénieur Eugène Freyssinet (1879-1962). Dès 1908, celui-ci à l’idée de de pré-comprimer le béton pour augmenter sa résistance mais il faudra attendre 1933 pour qu’apparaisse le terme de « précontrainte ». En 1928, Freyssinet et son ami Séailles déposent un brevet en nom commun qui définit le principe de la précontrainte et en 1939 Freyssinet innove à nouveau en inventant la précontrainte par post-tension.

A la fin du siècle dernier, une nouvelle rupture de taille a eu lieu, avec l’avènement du Béton à Hautes et très hautes performances (BHP), d'une résistance à la compression pouvant aller de 50 à 150 MPa (Le MPA ou Méga-Pascal est l’unité de contrainte qui correspond à une force d'intensité d’un Newton (N) sur une surface d'1 mm²). La combinaison de ces nouveaux bétons haute performance et des techniques toujours plus sophistiquées de précontrainte a débouché, dans les années 90, sur la mise sur le marché du Béton Fibré à Ultra-hautes Performances (BEFUP), dont la légèreté et la résistance à la compression et la traction ont permis de réaliser des bâtiments et ouvrages d’art qui auraient été encore impossible à construire il y a seulement 30 ans, comme le fameux et magnifique viaduc de Millau, dont le béton possède des propriétés tout à fait hors-normes (200 MPa en compression et de 45MPa en flexion) ou encore le tunnel du Saint-Gothard, en Suisse, inauguré le 2 Juin dernier et qui est, avec ses 57 km de long, le plus long et le plus profond tunnel ferroviaire du monde. Cet ouvrage pharaonique, qui a nécessité plus de 20 ans de travaux, n'aurait pas été possible sans l'emploi d'un béton à très haute performance, recouvert d'une membrane imperméable pour prévenir toute infiltration d'eau.

Avec 6 milliards de tonnes produites en 2015 (une production qui a doublé en 15 ans), le béton est devenu l'un des matériaux de construction les plus utilisés au monde (deux tiers des habitations dans le monde). C'est aussi le deuxième matériau minéral le plus utilisé par l'homme après l'eau potable, avec près d’un m3 par an et par terrien !

Mais depuis quelques années, ce matériau a connu plusieurs révolutions et n'en finit pas d'évoluer, pour la plus grande joie des architectes et des constructeurs. Il existe par exemple à présent des bétons transparents et translucides, comme le Litracon (Light-transmitting concrete), inventé en 2001 par l'architecte hongrois Aron Losonczi.

Autre saut technologique : en 2013, le Cerib (Centre d’études et de recherches de l’industrie du béton) a mis au point une nouvelle famille de béton innovant ultra-léger, spécialement conçu pour la construction des bâtiments à haute efficacité énergétique. Baptisé Thermolitys, ce nouveau type de béton répond à une multitude d’applications dans la fabrication des éléments et composants (parois, planchers, cloisons) à haute performance énergétique du bâtiment.

De son côté, l’école d’ingénieurs ESTIC de Caen a mis au point un «  béton-coquillage » qui remplace une partie des granulats par des éclats de coquillages. Ce béton permet la fabrication de pavés absorbants et permet l’évacuation des eaux pluviales. Ce matériau, qui pourrait permettre d’utiliser et de valoriser une grande partie des 250 000 tonnes de coquillages produites chaque année en France, possède en outre la capacité d’absorber deux litres par m2 et par seconde, ce qui en fait un excellent revêtement potentiel, notamment dans certaines zones inondables.

Outre-Atlantique, des chercheurs américains de l'Université de Wisconsin-Milwaukee (UWM) ont mis au point en 2014 un étonnant type de béton qui résiste à l'eau et aux fissures. Baptisé SECC (Superhydrophobic Engineered Cementitious Composite), ce béton hi-Tech possède un exceptionnel niveau de résistance aux fissures, grâce à une structure moléculaire particulière obtenue notamment par l’incorporation de fibres d'alcool polyvinylique. Ce « super-béton », quatre fois plus résistant à la compression que le béton armé, aurait en outre une durée de vie bien plus longue…

Enfin, il y a quelques semaines, la jeune société XtreeE a dévoilé ce qui sera peut-être l’avenir du béton et plus largement de la construction : un « pavillon » imprimé en 3D conçu à partir de la plate-forme 3DExperience de Dassault Systèmes. Selon XtreeE, l’impression 3D augmente « la créativité et la flexibilité, réduit les déchets de chantier et crée des structures plus légères et plus robustes ». Fusionnant les processus de conception et de construction, XtreeE est parvenue à concevoir une chaîne numérique cohérente qui permet l’automatisation dans la construction des éléments de bâtiments qui n’ont plus qu’à être assemblés, comme un gros jeu de lego, sur le site de construction.

Résultat : il devient possible de fabriquer « à la chaîne » des immeubles d’habitations ou de bureaux à moindre coût et bien plus rapidement, en utilisant juste les quantités de matériaux nécessaires. Les premiers bureaux réalisés à l’aide de cette technologie ont été récemment inaugurés dans l’Emirat de Dubaï. Ils ont été réalisés en moins de trois semaines à l’aide d’une imprimante 3D géante de 6 mètres de haut par 36 mètres de long, équipée d’un bras robotique conçu pour déposer les couches successives de béton.

Selon un récent rapport publié par la firme Markets and Markets, les procédés d’impression 3D à base de béton devraient connaître une forte demande dans les années à venir, surtout dans le domaine de la construction résidentielle, et permettraient de réduire de 30 à 60 % les déchets de construction et de raccourcir les délais de production de 50 à 70 %.

Il est également un autre domaine tout à fait stratégique dans lequel le béton a fait une entrée remarquée, celui de la production et du stockage de l’énergie. Début 2015, des chercheurs de l'Université de Kassel (Hesse) ont développé un prototype de béton capable de convertir le rayonnement solaire en courant électrique. Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont créé un nouveau type de cellules photovoltaïques, les cellules à colorant, ou cellules Gratzel du nom de leur inventeur. Celles-ci possèdent la capacité remarquable de reproduire le phénomène de photosynthèse végétale grâce à des pigments photosensibles artificiels dérivés de la chlorophylle. Ce « béton solaire », appelé "DysCrete", se compose d’un sandwich qui intègre une couche d'oxyde de titane capturant l'énergie solaire, un colorant, en guise d’électrolyte et enfin d’une couche de graphite, faisant office d’électrode. Le tout est protégé par une couche protectrice transparente. Selon ces travaux, en atteignant seulement un rendement de conversion photovoltaïque de 2 %, l’emploi à grande échelle d’un tel béton pourrait tout simplement bouleverser le paysage énergétique mondial, compte tenu des énormes surfaces de béton qui pourraient être utilisables (y compris sur les façades Nord) sur les innombrables bâtiments pour produire gratuitement de l’électricité.

Mais le béton s’avère également un matériau très adapté au stockage de l’énergie. Grâce à sa résistance et à sa légèreté, le béton, deux fois et demi moins dense que l’acier, peut par exemple servir à construire des volants d’inertie très performants, comme le montre le prototype présenté en juin dernier par la société française Energiestro. Baptisé « Voss », ce volant d’inertie à bas coût et grande longévité pourrait concurrencer sérieusement les batteries dans le domaine du stockage massif d’électricité.

Reste que, s’il est évidemment important de parvenir à améliorer sans cesse les propriétés du béton et d’élargir toujours plus ses champs d’application, il est également crucial, pour des raisons environnementales évidentes, de réduire drastiquement les émissions de CO2 liées à la production en quantité énorme de ce matériau de construction. Dans cette perspective, le groupe Lafarge a présenté, début 2013, un clinker nouvelle génération, baptisé Aether, permettant la production de ciments à faible empreinte carbone, grâce à un taux de calcaire réduit et à une température de cuisson plus faible. Cette innovation majeure devrait permettre de réduire les émissions de CO2 de 30 %. Parallèlement, Lafarge, en collaboration avec la société Solidia, travaille depuis plusieurs années sur un nouveau procédé qui remplace l'eau par du CO2 pour le durcissement du béton, ce qui pourrait permettre de réduire jusqu'à 70 % l'empreinte environnementale du béton préfabriqué, tout en recyclant et en valorisant le CO2 issu de la production de ciment.

Autre innovation tout à fait majeure : en avril dernier, une entreprise vendéenne a présenté le HP2A, une préparation à base d'argile aussi solide que du béton. Baptisé HP2A, ce matériau véritablement révolutionnaire, qui devrait arriver sur le marché en 2017, est composée essentiellement d’argile, à laquelle sont est incorporés, selon une recette soigneusement tenue secrète, toute une série d’ingrédients naturels divers.

Ce béton d’argile ne coûte pas plus cher à produire que les bétons classiques et comme il ne nécessite pas de cuisson, son empreinte-carbone (50 kg par tonne) est vingt fois moins importante que celle de son cousin issu du calcaire (une tonne de CO2 pour une tonne de béton fabriqué). Enfin, dernier avantage décisif de ce nouveau matériau, pour le produire, il suffit de le mélanger avec de l'eau et n’importe quel type de sable ou même de matières végétales. On mesure mieux l’impact environnemental tout à fait considérable que pourrait avoir l’utilisation à grande échelle de ce béton écologique quand on sait qu’il faut extraire plus de 25 milliards de tonnes de graviers et de sable chaque année dans le monde pour produire les 6 milliards de tonnes de béton que la planète engloutit tous les ans…

La généralisation et la combinaison de ces progrès remarquables en matière de production propre devraient permettre de réduire à terme d’au moins 700 millions de tonnes par an, les émissions mondiales de CO2 liées à la production de ciment, ce qui représente plus de deux fois les émissions annuelles de la France…

Demain, l’arrivée de nouvelles familles de béton, aux performances encore plus remarquables de résistance et de longévité, combinée à l’utilisation d’imprimantes 3D géantes, nous permettra de réaliser par fabrication additive des immeubles et ouvrages d’arts toujours plus audacieux et esthétiques, comme la future tour « Kingdom Power », actuellement en construction à Djedda et qui sera, grâce à l’utilisation d’un béton ultra-haute performance, le premier édifice à dépasser un kilomètre de haut à l'horizon 2018 ! Mais le plus extraordinaire est que ce béton du futur, loin d’être seulement un matériau de construction polyvalent et irremplaçable, deviendra également capable de recycler le CO2 nécessaire à sa fabrication, de produire de l’énergie, de s’auto-réparer et d’éclairer nos villes et nos habitations !

Il n’est cependant pas certain que les orgueilleuses constructions actuelles dont nous sommes si fiers parviennent à défier le temps, comme ont su le faire depuis des millénaires, certaines merveilles du monde antique, comme le Panthéon, le Colisée, le Parthénon ou la grande pyramide de Khéops, dont la perfection demeure à bien des égards un mystère, et qui ne cesse nt de nous émerveiller par leur ingéniosité et leur beauté.

Source : rtflash.fr

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