Exposition "Amazing science"

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  • "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
    "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
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    Panneau titre de l'exposition.
    05/24/2019
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    "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
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    Panneau de présentation de l'exposition.
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    "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
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    Invasion silencieuse", un des 30 panneaux de l'exposition. Découvert en 1989, le virus de l’hépatite C (VHC) se transmet surtout par le sang et infectele foie. Il provoque une inflammation, une insuffisance hépatique chronique, voire un cancer dans certains cas. Plus de 200 millions de personnes sont infectées par ce virus dans le monde, dont un demi-million en France. Pour lutter contre un virus, l’arme idéale s’appelle le vaccin. Mais il n’est pas encore disponible pour l’hépatite C, et les chercheurs redoublent d’imagination pour accélérer sa mise au point.
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    "L'ultime frontière", un des 30 panneaux de l'exposition. Le télescope spatial James-Webb (JWST), successeur du télescope Hubble, sera lancé en 2018. Avec un diamètre de 6,5 mètres et une surface sept fois supérieure, c’est le plus grand instrument jamais conçu dans cette catégorie envoyé dans l’espace. Il observera l’Univers en infrarouge. Ses instruments permettront, entre autres, de voir les premières étoiles et galaxies formées après le Big Bang, voici 13 milliards d’années, et d’étudier des planètes extra-solaires. Le CEA a participé à la conception et réalisation de Miri, spectro-imageur pour l’infrarouge moyen, l’un des quatre instruments embarqués sur le télescope.
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    "Danse avec les abeilles", un des 30 panneaux de l'exposition. Voir : c’est la raison pour laquelle l’imagerie médicale est un élément clé de nos succès contre la maladie. La médecine nucléaire utilise la radioactivité à des fins diagnostiques et thérapeutiques. Après injection intraveineuse, une molécule couplée à un élément radioactif (le radiotraceur) circule dans l’organisme. Selon la nature du radio-élément utilisé, un détecteur enregistre une émission de photons (scintigraphie) ou de positons (tomographie), puis restitue une image haute résolution. Ainsi, on peut suivre à la trace l’évolution d’une maladie et analyser la manière dont un médicament parvient ou non à la contrer.
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    "Cousins de l'espace", un des 30 panneaux de l'exposition. D’où viennent les formes du vivant ? À la croisée de l’évolution, de la génétique et du développement, la morphogenèse regroupe l’ensemble des mécanismes qui dirigent la croissance et le développement des organismes vivants : dès la conception, des homéogènes et homéoprotéines vont agir comme des architectes du développement. Au cours de la construction de l’organisme, des structures spatiales régulières sont ainsi formées, à l’échelle subcellulaire comme à l’échelle des tissus. Comprendre la morphogenèse, c’est déchiffrer l’architecture de la vie.
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    "Le berceau de l'Univers", un des 30 panneaux de l'exposition. Sous la frontière franco-suisse, près de Genève, deux faisceaux de protons circulent en sens inverse, à 99,9999991 % de la vitesse de la lumière, dans l’anneau de 27 km du Large Hadron Collider (LHC)*. En quatre points de croisement, parmi des milliards de collisions, apparaissent des particules jusque-là inconnues. On a ainsi observé, pour la première fois, une particule ressemblant à s’y méprendre au boson de Higgs, vingt-cinquième et dernière particule élémentaire, qui confirmerait notre compréhension du monde subatomique. D’autres viendront compléter ou bouleverser nos connaissances des lois de l’Univers, que ce soit dans la physique de l’infiniment petit ou, au contraire, dans l’infiniment grand et la recherche de la matière et de l’énergie noire.
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    "A l'image de...", un des 30 panneaux de l'exposition. Grâce aux progrès des vitesses de calcul informatique, les chercheurs produisent des simulations numériques de plus en plus réalistes de leurs objets d’étude. Ainsi, le supercalculateur Curie, exploité par le CEA, développe une puissance de calcul globale de 2 petaflops (2 millions de milliards d’opérations par seconde). Pour tendre, demain, vers l’exaflops, soit… 1 milliard de milliards d’opérations par seconde !
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    Les larmes de Van Gogh", un des 30 panneaux de l'exposition. La LIBS désigne l’analyse par spectroscopie d’émission optique sur plasma induit par laser. Un laser vaporise quelques micromètres cubes de matière et les transforme en plasma. En analysant sa signature spectrale, on déduit les éléments chimiques qui le composent. La LIBS fonctionne en temps réel, à distance si nécessaire. Elle est adaptable à tout matériau, sans préparation d’échantillon. Un système LIBS du CEA a été embarqué sur le robot Curiosity et envoyé sur Mars, où il permettra d’analyser à distance et sans prélèvement les roches martiennes. Il a aussi de nombreuses applications industrielles.
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    3Papillons de feu", un des 30 panneaux de l'exposition. La fusion de noyaux d’hydrogène, à l’œuvre dans les étoiles, pourrait être l’énergie du futur. Pour la maîtriser sur Terre, l’un des défis est de confiner ces noyaux dans les conditions propices aux réactions nucléaires de fusion. L’installation Tore Supra, en exploitation à Cadarache, détient le record de longévité d’un plasma précurseur à celui d’un réacteur. Un système d’aimants toroïdaux constitué de câbles supraconducteurs y génère un puissant champ magnétique permanent. De l’eau sous pression maintient le refroidissement en continu de tous les éléments formant la première paroi face au plasma. Tore Supra permet ainsi de tester de nombreux équipements et scénarios plasmas qui seront utilisés dans son successeur : Iter.
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    "A la poursuite du diamant vert", un des 30 panneaux de l'exposition. Comment pénétrer une cellule pour examiner son contenu moléculaire ou y délivrer un médicament ? Grâce à des sondes de taille minuscule, appelées nanovecteurs, qui doivent aussi avoir des propriétés de fluorescence si une imagerie est nécessaire. Parmi les matériaux possibles, les nanoparticules de diamant intéressent beaucoup les chercheurs : elles ont une fluorescence éternelle, contrairement aux traceurs à durée de vie courte ; elles offrent une totale biocompatibilité par absence de réactivité chimique dans l’organisme ; elles présentent une large surface de carbone pour greffer différentes espèces chimiques.
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    "A l'échelle de Dieu", un des 30 panneaux de l'exposition. La conjecture de l’ingénieur Gordon Moore énonçait que le nombre de transistors sur une puce de silicium doublerait tous les deux ans environ. Cette « loi de Moore », empiriquement énoncée en 1965, et qui s’est révélée exacte jusqu’à ce jour, a correctement anticipé la révolution numérique : tous les processus d’observation, de conception, de fabrication et de communication ont été transformés par l’informatique et l’électronique. Le plus petit transistor atteint l’ordre de la dizaine de nanomètres (plus de 5 milliards sur un ongle), et s’approche ainsi de la limite de l’atome. Au-delà, on entrera dans le domaine de l’information quantique.
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    "Falsificateurs", un des 30 panneaux de l'exposition. Les propriétés d’un noyau atomique restent souvent mystérieuses. Nous avons étudié celles des noyaux présents sur Terre, moins de 300 espèces, synthétisé plus de 2 000 nouveaux en laboratoire, certains superlourds, d’autres exotiques. Théoriquement, il pourrait exister plus de 7 000 noyaux différents. Pour avancer encore plus loin dans la découverte de ce monde, le Ganil va se doter d’un nouvel accélérateur linéaire capable de fournir des faisceaux de noyaux que l’on ne trouve à l’état naturel que dans des sites stellaires comme les supernovas.
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    "Manque de veine", un des 30 panneaux de l'exposition. Bio-ingénierie vasculaire. Valves cardiaques, cœurs artificiels, assistance ventriculaire, stimulateurs rythmiques, stents… les prothèses de l’appareil circulatoire sont nombreuses. Aujourd’hui, les chercheurs visent à fabriquer des vaisseaux de substitution, soit à partir de matériel biologique (cultures cellulaires et tissulaires), soit en concevant des matériaux hybrides. Cette dernière voie est privilégiée : la composante artificielle permet une bonne résistance à la pression vasculaire pendant que le néo vaisseau est colonisé.
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    "Les fleurs de l'angoisse", un des 30 panneaux de l'exposition. L’utilisation croissante des radionucléides en recherche, médecine et production d’énergie ainsi que le développement rapide des nanomatériaux ont fait émerger dans la société une demande accrue de sécurité. Quels risques une substance fait-elle peser sur la santé et l’environnement ? Quels procédés permettent d’identifier, de mesurer, de minimiser, voire d’éliminer ces risques ? Ces questions aujourd’hui incontournables sont l’objet d’étude de la toxicologie, une discipline en pleine expansion. Les applications sont multiples : conception et suivi des normes environnementales, technologies de dépollution innovantes, caractérisation des effets des nanoparticules, etc.
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    "Sur mesure", un des 30 panneaux de l'exposition. Tête, bras, jambes… les différents éléments du corps des vertébrés se mettent lentement en place depuis les premiers bourgeonnements de l’embryon, en suivant un schéma précis. Ce plan de développement, commun à tous les animaux à symétrie bilatérale, est influencé par une famille de gènes particuliers : les gènes Hox, appelés aussi « gènes architectes ». Leur distribution le long des chromosomes reflète l’architecture future de l’organisme. Ils sont topologiquement arrangés en fonction de la position des organes et des structures qu’ils doivent déterminer au cours du développement.
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    "L'oreille absolue", un des 30 panneaux de l'exposition. L’oreille capte les ondes sonores et transmet les vibrations jusqu’à la cochlée, où des cellules ciliées les transforment en signaux électriques transmis au cerveau par le nerf auditif. Ainsi fonctionne l’ouïe, un sens précieux pour notre développement. Grâce aux progrès de la chirurgie mini-invasive robotisée et de la compréhension biophysique de l’audition, on parvient aujourd’hui à poser des implants capables de gérer des sons de plus en plus complexes. Ou à administrer des molécules qui restaurent les cellules endommagées de l’appareil auditif.
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    "Le flacon 627", un des 30 panneaux de l'exposition. Depuis plus de 3 milliards d’années, le vivant transforme et stocke l’énergie disponible dans son environnement, principalement l’énergie d’origine solaire. Installée sur le centre CEA de Cadarache, la plate-forme HélioBiotec a pour but d’étudier et d’optimiser les mécanismes de certains micro-organismes (micro algues et cyanobactéries) capables de produire naturellement des molécules à forte teneur énergétique. Cultivés en masse, éventuellement modifiés par génie génétique, ces organismes pourraient à l’avenir produire des carburants verts dits de troisième génération.
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    "Geek romance", un des 30 panneaux de l'exposition. Perception, représentation dans l’espace, mémorisation, décision, action… un être humain accomplit spontanément ces tâches cognitives tout au long de son développement. Les chercheurs tentent aujourd’hui d’implanter chez des robots dotés d’intelligence artificielle un besoin similaire d’apprentissage et d’adaptation. Grâce à des algorithmes spécifiques, les robots comme iCub observent et coopèrent : l’interaction avec l’éducateur humain les fait progresser. Les neurosciences aident le roboticien à implémenter des mécanismes à l’oeuvre dans les réseaux neuronaux humains. Et inversement, le comportement des robots éclaire les propriétés neurocognitives normales et pathologiques de notre esprit.
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    "Glace trouble", un des 30 panneaux de l'exposition. Les glaces des pôles conservent la mémoire des climats, grâce à leurs inclusions de métaux (comme le béryllium, le strontium ou le plomb) et de gaz (l’oxygène, le méthane ou le dioxyde de carbone), ou encore grâce à certaines propriétés telles que la composition isotopique des éléments chimiques qu’elles renferment. Avec d’autres indices contenus dans les sédiments océaniques et lacustres, les cernes d’arbres ou les pollens, le chercheur peut établir les variations passées de température et d’humidité, des courants océaniques et des vents. Ces données nourrissent la modélisation numérique du climat.
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    "Chasseur de monstres", un des 30 panneaux de l'exposition. Des grands écrans, des lunettes 3D, des bras haptiques capables de simuler mouvements et toucher, un logiciel surpuissant pour interpréter chaque situation : tels sont les quelques ingrédients nécessaires pour s’immerger en réalité virtuelle. Dans l’environnement immersif du CEA, on peut « prototyper en virtuel » : grâce à une simulation parfaitement réaliste des situations que rencontre un usager, on teste différentes hypothèses pour de futurs équipements automobile, aéronautique ou d’autres domaines industriels. L’immersion en réalité virtuelle a bien d’autres applications : médecine, culture, éducation, loisir, transport, énergie, gestion de crises, etc.
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    "L'incarnation de la pensée", un des 30 panneaux de l'exposition. À chaque processus cognitif conscient ou inconscient, le cerveau produit des échanges électriques entre ses neurones. OpenViBE est un logiciel capable d’interpréter ces signaux cérébraux, dans le cadre d’une interface cerveauo-rdinateur. Un casque à électrodes placé sur le cuir chevelu enregistre l’activité électrique du cerveau et le logiciel traduit ces signaux en ordres exécutables par une machine. Les applications sont innombrables dans le domaine du jeu comme dans celui de l’aide aux personnes handicapées ou du traitement de certains troubles neurologiques. Les interfaces cerveau-ordinateur réalisent en effet un rêve immémorial de l’humanité : la commande à distance par la pensée.un des 30 panneaux de l'exposition.
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    64713
    "Rappel à l'ordre", un des 30 panneaux de l'exposition. La maladie d’Alzheimer se traduit par une dégénérescence fatale des neurones (plaques séniles bêta-amyloïdes et accumulations neurofibrillaires de la protéine Tau), notamment au niveau de l’hippocampe. On estime que 2 millions de Français pourraient être concernés en 2020. Les chercheurs travaillent à détecter au plus tôt le processus et à mettre au point des thérapies neuroprotectrices ou neurorégénératrices.
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    "Cellule présidentielle", un des 30 panneaux de l'exposition. Les cellules souches embryonnaires proviennent de l’embryon humain aux premiers stades de son développement, quelques jours après la fécondation. Ces cellules sont pluripotentes : elles peuvent se répliquer indéfiniment (autorenouvellement), proliférer en culture et se différencier en plus de 200 types de tissus. Au cours du développement, elles ont vocation à former tous les tissus de l’organisme. Dans le cadre de débats éthiques importants, les chercheurs travaillent aussi sur l’induction de pluripotence chez des cellules adultes, en modifiant certains gènes clés.
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    "Le clone était presque parfait", un des 30 panneaux de l'exposition. La génétique s’intéresse à l’écriture de l’alphabet du vivant (les gènes), l’épigénétique à la lecture de cet alphabet. Or, cette lecture est complexe. L’expression ou l’inactivation du gène dépend de ses voisins immédiats sur l’ADN (d’autres gènes, ou des parties non codantes), des protéines qui l’entourent (histones), des signaux chimiques envoyés par le milieu cellulaire. Notre comportement et notre environnement déterminent en partie la manière dont notre capital génétique initial réalisera son potentiel.
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    64716
    "Au fil de l'onde", un des 30 panneaux de l'exposition. Un objet réfléchit les ondes qu’il reçoit sur sa surface selon plusieurs paramètres : forme, matériau, angle d’incidence… On parle de « surface équivalente radar » (SER) pour caractériser l’interaction entre un objet et des ondes électromagnétiques. Plus la SER est faible, moins l’objet est détectable. Pour rendre un engin discret (furtif), voire invisible, il faut réduire ou brouiller au maximum l’écho qu’il renvoie vers le radar. Les chercheurs travaillent à ces propriétés étranges, notamment dans des chambres anéchoïques : leurs murs sont conçus pour absorber les ondes et éviter ainsi que des échos ne viennent perturber la précision des mesures.
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    "La tête dans les étoiles", un des 30 panneaux de l'exposition. L’imagerie du cerveau par résonance magnétique (IRM) ou magnétoencéphalographie (MEG) permet de nombreuses avancées pour comprendre toutes les dimensions de l’esprit : attention, décision, mémoire, émotion, etc.
    05/24/2019
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  • "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
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    "Parfait comme un rat", un des 30 panneaux de l'exposition. Les différentes techniques d’imagerie cérébrale sont utilisées couramment pour examiner en excellentes résolutions spatiale et temporelle le cerveau. L’IRM (imagerie par résonance magnétique), grâce à des aimants supraconducteurs produisant d’intenses champs magnétiques, permet notamment de visualiser et d’étudier en temps réel son fonctionnement. La plate-forme préclinique d’imagerie MIRCen (CEA Inserm au centre CEA de Fontenay-aux-Roses) conçoit et valide ainsi des thérapies innovantes pour le traitement de maladies neurodégénératives.
    05/24/2019
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  • "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
    "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
    64719
    Co-producteurs et partenaires, un des 30 panneaux de l'exposition.
    05/24/2019
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  • "Amazing Science", une exposition "pulp" et scientifique
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    64720
    Générique, un des 30 panneaux de l'exposition.
    05/24/2019
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