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La vie secrète des neurones

L’essentiel pour une interface cerveau-machine efficace est de stimuler le plus grand nombre de neurones possible et d’enregistrer leur activité. Il va de soi que pouvoir les étudier faciliterait sans doute la mise au point de nouveaux appareils. Heureusement, une nouvelle machine à IRM permet d’espionner les neurones en temps réel.

Pour réaliser cet exploit, cette machine nécessite tout d’abord une énorme puissance. Elle est fournie grâce à une IRM à 12 teslas, l’une des machines les plus puissantes en son genre. Sa puissance permet la résolution à l’échelle cellulaire. Les cellules sont distinguées grâce à de minuscules particules magnétiquement actives, appelées nanoparticules d'oxyde de fer super paramagnétique ou Spios (pour super-paramagnetic nanoparticles of iron oxide).
Des chercheurs d’Osaka (Japon) ont testé les SPIOs par injection dans le système sanguin de souris, où elles ont été rapidement absorbées par les cellules immunitaires circulantes, appelées macrophages. Lorsque ces cellules atteignent le système vasculaire du cerveau, certaines fusionnent avec les neurones locaux.

En injectant des lipopolysaccharides (LPS) provenant de bactéries à Gram négatif, il est encore plus facile de voir les cellules se déplacer dans les vaisseaux sanguins et faire leur chemin à travers le cerveau. La beauté de cette technique est que si d'autres cellules dans le cerveau peuvent être marquées avec l’un des différents agents de nano-contraste, leurs mouvements à la recherche de partenaires synaptiques seront observables. Ceci apportera une meilleure compréhension des mouvements neuronaux, ce qui devrait bénéficier aux futures interfaces cerveau-ordinateur.


posté dans Test & Measurement posté 27 nov. 2014 11:30:52
Imprimer la lumière

Faire passer ses messages via l’impression est la base de la communication. Employer la lumière, des néons par exemple, est déjà nettement plus moderne, mais également un peu kitsch. Le plus efficace serait de combiner les deux, impression et lumière. C’est ce que permet Lightpaper, procédé grâce auquel de la lumière peut être appliquée à n’importe quelle surface ou forme.

Lightpaper, encore à l’étude, est fabriqué en mélangeant de l’encre et de minuscules LED de la taille des globules rouges, puis en utilisant ce mélange pour imprimer sur une couche conductrice. La couche d'encre et de LED est ensuite prise entre deux autres couches. Les LED s’allument lorsqu’elles sont traversées par un courant électrique.
Son concurrent le plus proche est l’OLED, mais Lightpaper a l'avantage d'être bien plus mince. Les Américains de Rohinni affirment que leur technologie peut être utilisée pour diverses applications, comme éclairer une portion de certains produits de consommation, ou fournir des phares automobiles.
La lumière imprimable offre des possibilités et un potentiel d'applications comparables à ceux de l'impression 3D.

Le processus Lightpaper devrait être disponible sur le marché d'ici le milieu de 2015, Rohinni se focalisera d’abord sur les domaines commercial et industriel avant de passer sur le marché du particulier. La société travaille également sur un moyen de s’assurer que les LED soient réparties uniformément sur la surface lors de l’impression. Actuellement, une répartition inégale des LED peut provoquer un chatoiement. Le défi est donc de produire une lumière uniforme en contrôlant étroitement le placement des diodes.

posté dans Components posté 27 nov. 2014 11:10:20
Un coup de main en 3D

Pour ceux qui ont perdu une main ou des doigts, saisir une poignée de porte, tenir un stylo ou compter de la monnaie est impossible. Ceci pourrait rapidement changer grâce à la main YouBionic, au mécanisme simple, mais efficace. Lorsqu’on veut saisir quelque chose, le cerveau envoie des signaux aux muscles via le système nerveux central sous forme d'impulsions électriques, qui varient selon l’ampleur du geste, et provoquent les contractions musculaires appropriées. Chez une personne amputée, le cerveau produit encore ces signaux. En reliant des électrodes aux muscles encore présents sur le membre amputé, ces impulsions peuvent être comprises par un microcontrôleur Arduino, et utilisées pour mouvoir la main en plastique.

La création de l’Italien Federico Ciccarese brille également par sa simplicité de fabrication. Les pièces sont imprimées en 3D par frittage à partir de poussière de nylon. À l'avenir, cette prothèse pourra même être fabriquée chez soi. L’Arduino repose sur le principe du code source ouvert et est également peu coûteux, de sorte que la main YouBionic devrait être très abordable.
Ciccarese envisage pour les porteurs la possibilité de mettre à jour le matériel et les logiciels. Il suffirait ainsi de télécharger un code pour replier plus rapidement un doigt. Il en va de même pour les pièces, par exemple en cas d’apparition d’un modèle de première phalange qui offre une meilleure prise sur un stylo. À l'heure actuelle, la main est entièrement en plastique, à l'exception des fils, mais il est prévu d'y ajouter des points de caoutchouc pour améliorer la prise.

posté dans Components posté 27 nov. 2014 11:00:55
Siffler sur la comète

Même posé comme une mouchette sur un baba au rhum, le petit robot Philae nous fait rêver sur sa comète. Une belle occasion de réfléchir à l'électronique dans l'espace...

À l'inverse des êtres vivants organiques, l'électronique n'a pas besoin d'eau, d'oxygène, de nourriture ni de sommeil pour fonctionner. Cette apparente supériorité ne la place toutefois pas à l'abri de quelques défis de taille pour les voyages spatiaux. On pense d'abord à l'approvisionnement en électricité, assuré par des batteries solaires. Comme Philae nous l'a rappelé, il suffit parfois d'un peu d'ombre pour gâcher le tableau.
La thermorégulation ensuite, est à repenser complètement. Sans atmosphère, les faces exposées au soleil chauffent à blanc, tandis qu'à l'ombre, elles gèlent. Sans gravité, pas de convection non plus. En effet, les fluides n'ont aucun poids, qu'ils soient chauds ou froids !
Après le coup de l'omelette norvégienne, l'espace nous sert aussi des poulets rôtis. Le vent solaire n'a rien d'une bise printanière. Le magnétisme de la Terre nous en protège mais dès que nous franchissons les ceintures de Van Allen (700 km), nous sommes exposés à ce rayonnement ionisant. À faible dose, il induit un bruit électronique qui peut perturber les calculs, mais rapidement, on constate des dégâts irréversibles, surtout dans les semi-conducteurs.
Indépendamment du soleil, les sondes Pioneer et Voyager qui ont approché Jupiter et Saturne nous ont montré que ces planètes géantes produisent un champ électromagnétique tellement puissant qu'il déforme leurs propres lunes.
Heureusement, il existe des techniques de « durcissement » pour protéger les composants. On durcit l'isolant, grâce à un blindage supplémentaire, et pour l'intérieur, on privilégie des substrats à large bande interdite, qui résistent mieux aux radiations. En complément, on durcit aussi la logique. On multiplie par trois les éléments vitaux et on soumet chaque opération à un vote afin d'assurer la fiabilité de l'ensemble.

Quant aux sondes qui ont résisté à Jupiter, il faut avouer que c'est en partie grâce à leur ancienneté. Les microprocesseurs actuels sont nettement plus fragiles. Autrement dit, la loi de Moore n'inclut pas la garantie !

Laï laï laï laï laï, laï laï laï laï, laï laï laï laï {bis}

Oh oh, oh oh {bis}

posté dans Components posté 20 nov. 2014 11:20:06
Adieu, obsolètes batteries !

Les batteries alourdissent le coût des voitures électriques autant qu’elles lestent le véhicule électrique lui-même. Sans oublier les limites qu’elles imposent à l’autonomie des véhicules électriques par rapport à celle des véhicules à essence. Un nouveau film supercondensateur récemment mis au point pourra-t-il changer la donne ? Constitué d’une couche d'électrolyte prise entre deux couches de graphène, ce condensateur est capable de libérer une grande quantité d'énergie en un court laps de temps, un point essentiel pour l'accélération.

Le film capacitif serait intégrable dans plusieurs zones du véhicule (panneaux de carrosserie, toit, plancher, portières) en quantité suffisante pour fournir au véhicule l'énergie requise et permettrait de se passer d’une partie des batteries.
Plus écologique et plus économique que les batteries Li-Ion, il peut être complètement chargé en quelques minutes, là où il faut plusieurs heures pour une batterie classique ; hélas, il n’est pas (encore) capable d’accumuler autant d'énergie, mais les chercheurs américains et australiens à l’origine du projet n’ont pas dit leur dernier mot.
Leur but est d’obtenir un supercondensateur capable de stocker plus d'énergie qu'une batterie Li-Ion, mais avec une libération de l’énergie jusqu'à 10 fois plus rapide. Une charge complète donnerait une autonomie de quelque 500 km, comme celle des voitures à essence, et plus du double de la limite actuelle des voitures électriques. Si ça marche, on en entendra forcément parler.

 

 

posté dans Power Supplies posté 20 nov. 2014 11:10:47
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