Le désert se caractérise essentiellement par l’absence de pluie. Pour autant, l’air n’y est pas toujours très sec. Le problème réside dans la captation de l’humidité, de l’eau contenue dans l’air, même lorsqu’elle devient visible sous forme de brouillard ou de rosée. Comment attraper ces fines gouttelettes du matin avant que la brûlure du soleil ne les fasse disparaître de la surface du sol ?

Un chercheur français s’est passionné depuis plus de 10 ans pour la récupération de la rosée.  Daniel Beysens, physicien de l’ESPCI, a créé l’association Opur qui milite pour l’installation de condenseurs de rosée dans les endroits privés de puits. Mais voici qu’une autre solution est proposée par des chercheurs de l’université de Eindhoven associés à une équipe de l’université polytechnique de Hong Kong PolyU). Ensemble, ils ont mis au point un nouveau matériau à base de… coton.

Oui du simple coton. Comme nous l’appelons souvent y prêter attention, du coton hydrophile… C’est à dire qui aime l’eau. Et qui l’absorbe. Installé dans un milieu désertique, il peut donc se gorger de l’eau capturée dans l’atmosphère, dans la brume, la rosée. Très bien. Mais deux problèmes se posent alors : quelle quantité d’eau une certaine masse de coton peut-elle absorber ? Et comment récupérer cette eau prisonnière des fibres de la ouate ?

Ce sont les réponses à ces deux questions que les chercheurs s’apprêtent à publier dans la revue Advanced Material de février 2013. En fait, avec leurs collègues de Hong Kong, ils ont créé un nouveau matériau aux propriétés remarquables. Pour cela, ils ont imprégné les fibres de coton avec un polymère, le PNIPPAAm, qui n’est autre que du Poly(N-isopropylacrylamide). Il s’agit d’un hydrogel (un gel qui aime l’eau) dont la caractéristique est de changer de phase à la température très précise de 34°C. Cette modification physique engendre un comportement radicalement inversé. Hydrophile en dessous de 34°C, le NIPPAAm devient hydrophobe au dessus.

Lorsque le polymère imprègne les fibres de coton, les photos ci-dessus montrent la modification spectaculaire de la structure du matériau résultant. A gauche, toutes alvéoles ouvertes il peut absorber de l’eau. A droite, plus de place pour le liquide. L’association avec le polymère transforme complètement le comportement du coton mais aussi sa capacité d’absorption. Cette dernière passe de 18% de son poids en eau, à l’état pur, à 340% lorsqu’il est imprégné. Autrement dit, 1 kg de coton non traité peut contenir 180 grammes d’eau (0,18 l). Il en contient, après traitement, 3,4 kg, soit 3,4 litres…

Nous voici donc en présence d’une véritable pompe à vapeur d’eau. D’autant que le processus est réversible. Lorsque la température redescend en dessous de 34°C, le coton-polymère redevient hydrophile. Le processus, presque magique tant il est adapté aux usages possibles, ouvre de vastes perspectives. En particulier pour l’agriculture. Imaginez des rigoles d’irrigation dont les bords seraient tapissés de ce coton-polymère.

Arrosage automatique

La nuit, dans le désert encore plus qu’ailleurs, la température chute brutalement. Elle descend largement en dessous de 34°C et met le matériau en position hydrophile. Au matin, moment le plus humide, les bordures blanches se gorgent de l’eau captée dans l’atmosphère. Lorsque le soleil monte et que la température dépasse 34°C, l’eau capturée est relâchée dans la rigole… Mais rien ne l’empêche, alors de s’évaporer, remarquerez-vous ! Exact… Au lieu d’une irrigation par des rigoles d’eau courante, mieux vaudrait sans doute placer le matériau au plus près des plantes cultivées.

La beauté du système réside également dans son fonctionnement automatique. Pas de travail mécanique à effectuer pour le faire fonctionner. Pas de source d’énergie à installer, comme avec les pompes d’irrigation…. Le procédé n’utilise que ce qui est présent dans la nature : le soleil et l’humidité de l’air. Difficile de faire plus écologique. Sauf si la production du polymère se révélait très polluante ou coûteuse. Ce que les chercheurs ne précisent pas, à ce stade.

Vêtements de sport

La température de transition de phase de 34°C, qu’il est peut-être possible d’ajuster, peut aussi donner des idées aux fabricants de vêtements de sport. Déjà, le coton tout seul peut servir au refroidissement du corps. Il suffit de le mouiller pour profiter du froid (chaleur latente de vaporisation) engendré par l’évaporation de l’eau. Avec ce nouveau matériau, l’eau resterait prisonnière du tissu jusqu’à… ce que la température du corps le chauffe à 34°C. C’est alors seulement qu’il relâcherait sa cargaison d’eau réfrigérante. Au moment où l’athlète serait en plein effort…

Michel Alberganti

Fantastiques images prises par la sonde européenne Mars Express de l’ESA.  Cliquez sur les photos pour les agrandir. On découvre ainsi ces traces, sur les côtés du lit de la rivière, qui ressemblent à celles qu’auraient pu laisser des skis de fond sur la neige. Ont-ils été creusés par de l’eau ou de la glace ? A quoi ressemblait Mars lorsque de tels fleuves coulaient à sa surface ? Difficile à imaginer aujourd’hui face à son aridité rougeâtre.

7 km de large, 300 mètres de profondeur, 1500 km de long

De telles rivières remonteraient à la période de l’Hespérien, la deuxième de la géologie martienne, qui a dû s’achever il y a entre 3,5 et 1,8 milliard d’années. Dans cette région du Reull Vallis, le lit fait 7 km de large pour 300 mètres de profondeur. La taille d’un fleuve géant, donc, traversant la Promethei Terra, région de l’hémisphère sud de la planète rouge. Sur 1.500 km de long, il est rejoint par de nombreux affluents, dont l’un apparaît clairement sur les photos.

Évaporée, sublimée…

Les scientifiques notent le le caractère abrupt des berges du cours d’eau. Imaginons cette profondeur de 300 mètres… Presque la hauteur de la Tour Eiffel… Pour creuser un tel sillon, des quantités d’eau ou de glace gigantesques ont été nécessaires. Et puis, cette eau et cette glace ont disparu. Évaporée ou sublimée.  Les géologues remarquent des similarités avec l’activité glaciaire sur Terre. A l’époque où l’eau existait sur Mars, il semble qu’elle se comportait de la même façon que chez nous aujourd’hui.

Les reliquats, liquides ou solides, de cette abondance d’eau se sont réfugiés sous la surface de Mars. Et Mars Express a repéré un lac de glace d’eau dans un cratère à proximité du pôle nord. Cette période humide a-t-elle été assez longue pour que la vie apparaisse ? C’est toute la question. Curiosity, loin de là, la cherche. Le rover de la Nasa s’apprête à forer son premier trou… Nous devrions donc bientôt savoir ce qui se cache dans les sédiments laissés par les rivières de Mars.

Michel Alberganti

– La Thaïlande est confrontée aux pires inondations de son histoire récente. Plusieurs articles sur lemonde.fr. Et un portfolio sur cyberpresse.ca.

– Le sud de la France souffre toujours de la sécheresse alors que l’automne est déjà bien entamé. Le déficit en précipitations menace les cultures hivernales et l’alimentation du bétail.

– Toujours dans le même ordre d’idées, le réchauffement climatique (que vient de confirmer une nouvelle étude) se fait de plus en plus sentir sur les réserves d’eau potable.

– Pour la première fois de sa longue histoire, la fusée russe Soyouz est partie depuis Kourou, en Guyane. Elle a mis sur orbite les deux premiers satellites de la constellation Galileo, qui se veut le concurrent américain du GPS.

– Des astronomes pensent avoir détecté une pluie de comètes sur une planète tournant autour d’une étoile jeune de la constellation du Corbeau. Les comètes, chargées de glace, ayant apporté une partie de son eau à la Terre, une nouvelle planète bleue est-elle en train de naître à 59 années-lumière de nous ?

– Les guerres du troisième millénaire se feront-elles sans verser le sang et en se contentant de détruire, par des chocs électromagnétiques, l’électronique des blindés, des avions et des missiles ? Certains y pensent et y travaillent, explique The Economist.

– L’art de préparer les pigments pour les peintures a au moins 100 000 ans, si l’on en croit la découverte d’un “atelier” consacré à cet effet dans une grotte sud-africaine.

– Je ne résiste pas au plaisir, un peu puéril, de vous parler de cet Irlandais qui, au cours d’une expérience où il tentait de transformer ses excréments en or, a mis le feu à son appartement. Résultat : trois mois de prison pour avoir mis la vie d’autres personnes en danger et pour les dégâts causés. L’alchimie est un art aussi difficile qu’incompris…

– Ah, au fait, l’Apocalypse n’a apparemment pas eu lieu. Harold Camping, qui l’avait prédite pour le mois de mai puis pour le 21 octobre s’est encore trompé. Va-t-il réviser une nouvelle fois ses calculs ?

– Pour finir : ma chronique “Improbablologie” de cette semaine dans Le Monde tente de répondre à une question fondamentale : quelle barre chocolatée ferait le meilleur os ? Je ne vous dis que ça.

Pierre Barthélémy

– La nouvelle scientifique de la semaine est incontestablement cette annonce selon laquelle des neutrinos auraient été mesurés en excès de vitesse : plus rapides, de 6 kilomètres par seconde, que la vitesse de la lumière, censée être la limite infranchissable selon la théorie de la relativité énoncée par Albert Einstein il y a un siècle. Après le déferlement médiatique des premières heures, les physiciens commencent à reprendre les choses en main avec la prudence qui s’impose. Bien des vérifications restent à faire et quelques hypothèses peuvent expliquer le phénomène sans qu’on ait besoin de mettre tout de suite la relativité à la poubelle ni tirer plus que nécessaire sur ce pauvre Albert. Lequel, au cours de sa vie, a commis des erreurs bien plus graves sur lesquelles je reviendrai dans mon prochain billet. Comme quoi tout est vraiment relatif…

–L’autre buzz de la semaine concernait la rentrée dans l’atmosphère du satellite UARS, qui allait tomber sur la tête de tout le monde si l’on en croyait l’excitation médiatique. Résultat : à l’heure où j’écris, personne ne sait où il a chu…

– Des myriades de microparticules de plastique polluent les côtes. C’est une menace pour les poissons et les oiseaux marins qui les ingurgitent car ces minuscules déchets fixent des polluants chimiques qui s’accumulent dans les organismes.

– Oasis en plein désert, Las Vegas a longtemps pompé inconsidérément sur ses réserves en eau. La ville du jeu fait désormais machine arrière pour préserver l’or bleu. Et se prépare aussi à aller chercher de l’eau encore plus loin, avec un projet de pipeline de 500 kilomètres.

– La NASA a découvert qu’un certain nombre de ses astronautes présentaient des problèmes de vision après des séjours, même courts, en impesanteur. Embêtant si on veut les envoyer sur Mars et qu’ils y arrivent aveugles…

– Est-ce pour des raisons politiques que Goya a peint le portrait de Don Ramon Satue par dessus celui d’un haut dignitaire français (peut-être Joseph Bonaparte lui-même, qui fut quelques années roi d’Espagne) ? Le tableau caché vient d’être découvert par spectrométrie de fluorescence X.

– Pour finir : je ne saurai trop vous conseiller la lecture, tous les vendredis, du nouveau supplément scientifique du Monde, d’abord parce que cela comble un vide dans l’offre du quotidien vespéral, mais surtout parce que j’y tiens une chronique sur la science improbable. Pour le premier numéro, un article sur ces chercheurs qui sont allés dans des clubs de striptease pour vérifier que la femme avait vraiment ses “chaleurs”, à l’instar des autres mammifères femelles (désolé, le lien ne fonctionne que pour les abonnés)… Que ne chercherait-on pas comme prétexte pour se rincer l’œil…

– C’est un peu “Retour vers le futur” pour la NASA qui, après avoir tourné la page des navettes, revient à des lanceurs classiques pour les vols habités. Elle a présenté son Space Launch System qui devrait faire son vol inaugural en 2017 et, à terme, envoyer un équipage vers Mars, quelque part vers le milieu des années 2030…

– Sur le site Internet du Figaro, des membres de l’Académie des sciences répondent à plusieurs interrogations concernant le nucléaire : peut-on rendre les centrales plus sûres ? ; la fusion nucléaire est-elle la solution d’avenir ? ; quel nucléaire après Fukushima ?

– Le site Internet du Monde publie une série de reportages photo sur quatre grands fleuves pour l’eau desquels les populations se font concurrence. Après le Mékong et le Colorado, et avant le Jourdain, c’est le tour du Nil.

– Mercredi 21 septembre, c’est la journée mondiale Alzheimer. A cette occasion, Le Temps a rencontré Paul et son épouse Marguerite. Paul raconte le quotidien de sa femme, atteinte par la maladie.

– Cette semaine commence en Italie le procès de sept hommes, dont six chercheurs, accusés de ne pas avoir prévenu les autorités et la population de L’Aquila des risques de tremblement de terre avant le séisme du 9 avril 2009 qui a fait plus de 300 morts. Sachant qu’en matière de sismologie, la prédiction précise est pour l’heure impossible et que bien des alertes sont fausses…

– Les dinosaures commencent à quitter le monde du noir et blanc dans lequel les chercheurs les voyaient, grâce à quelques plumes conservées dans un ambre vieux de 70 millions d’années. Les pigments y ont été préservés.

– Gros buzz autour de la planète qui, comme Tatooine dans La Guerre des étoiles, a deux soleils. Sauf que, à la différence de Tatooine, Kepler-16b n’est pas une planète rocheuse mais gazeuse de la taille de notre Saturne, qu’il y fait très froid et que Luke Skywalker n’y a sûrement pas grandi. Mais bon, les chercheurs et les médias font ce qu’ils peuvent pour rendre la science attrayante…

– Globule et télescope s’était demandé si la fonte de l’Arctique battrait, cet été, le record de 2007. Finalement, non, mais il s’en est fallu de peu et 2011 monte sur la deuxième marche du podium.

– Pour finir : des chimistes britanniques ont l’idée de recycler les pelures d’orange pour en faire… du plastique.

Pierre Barthélémy

– Il s’appelle Robonaut 2 et on le surnomme familièrement R2, comme le petit droïde de Star wars. Ce robot conçu par la NASA en partenariat avec General Motors sera le septième passager du prochain vol de la navette spatiale Discovery, dont le décollage est programmé pour le 1^er novembre.

– Plus d’un million d’Européens ont signé une pétition demandant à la Commission de Bruxelles de geler l’introduction des organismes génétiquement modifiés. Un nouvel élément de poids dans le débat compliqué sur les OGM.

– La guerre du Nil aura-t-elle lieu ? Le New York Times évoque les tensions croissantes entre, d’un côté, l’Egypte et le Soudan, et, de l’autre, les sept pays que le plus grand fleuve du monde traverse en amont. Ces derniers aimeraient bien pouvoir l’exploiter davantage mais l’Egypte et ses 80 millions d’habitants, très dépendants de l’eau du Nil, craignent que leurs voisins, en développant leur agriculture et en construisant des barrages, ne les privent d’une  partie conséquente de la si précieuse ressource liquide.

– Un nouveau filon de dinosaures vient d’être mis au jour. Il se trouve dans une carrière charentaise.

– On pourrait très bien éviter de vous ouvrir le crâne pour faire de la chirurgie dans votre cerveau. A la place, il suffirait de passer… euh… par les orifices naturels que sont les orbites.

– Des exosquelettes permettent à des paralysés de remarcher. A lire et à voir sur le site du New Scientist.

– Pour terminer, je vous conseille vivement le papier très pertinent de Martin Robbins (qui blogue pour The Guardian) sur le journalisme scientifique, ses pratiques, ses contraintes, son train-train… et les solutions que l’on pourrait adopter pour secouer un peu la poussière qui recouvre la manière dont les journaux couvrent la science.

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : même si le premier article de ce blog date du jour de ma fête, soit le 29 juin, Globule et télescope ne s’est véritablement ouvert au public que le 9 août, date à laquelle il est officiellement apparu sur Slate.fr. C’était il y a deux mois, donc. Et en deux mois, le Globule a fait du chemin puisqu’il se retrouve sixième sur le classement des blogs “Sciences” publié chaque mois par Wikio. Merci à tous pour votre soutien. Ce n’est qu’un début ! Voici le top 20 “Sciences” de Wikio pour octobre :

Classement analysé par Wikio

lire le billet

– On a beaucoup parlé de la planète Gliese 581-G (en vue d’artiste ci-dessus), et surtout de la possibilité qu’elle soit “habitable”. Sylvestre Huet, de Libération, fait le point de cette histoire sur son blog. Lire aussi le blog d’Andrew Revkin, du New York Times.

– Les nappes phréatiques mondiales sont surexploitées, relate Le Monde, sous la plume de Stéphane Foucart.

– Les trous noirs sont-ils réellement noirs ? Réponse sur le site de The Independent.

– Le programme SETI qui écoute le ciel à la recherche de civilisations extra-terrestres, dont j’ai déjà parlé ici, analyse essentiellement la partie radio du spectre électromagnétique. Le problème, c’est que les petits hommes verts, s’ils existent, n’ont peut-être pas utilisé très longtemps les ondes radio pour communiquer…

– Après les terribles inondations de cet été, le Pakistan s’attend à une importante vague de paludisme en raison des eaux stagnantes qui subsistent.

– Tous les ans, les IgNobel nous offre, avant les très sérieux prix Nobel, un palmarès de la recherche scientifique décalée, que certains médisants prennent comme l’illustration de l’inutilité de certains chercheurs… Au programme cette année, la fellation chez des chauves-souris, des mini-hélicoptères pour étudier les maladies respiratoires des baleines, et bien d’autres choses. A lire sur lefigaro.fr.

– Les troupeaux de caribous déclinent. Un reportage au Canada d’Ed Struzik.

– Pour finir, un joli portfolio sur les petits animaux marins de l’océan glacial antarctique, sur le site du Guardian.

– L’histoire de ces Turcs ne pouvant marcher qu’à quatre pattes a, paraît-il, fait couler beaucoup d’encre il y a quelques années. Si, comme moi, vous l’avez ratée, l’heure est venue pour une session de rattrapage. Cela s’appelle le syndrome Uner Tan, du nom du biologiste turc qui l’a décrit, et c’est dû à une malformation du cervelet qui, entre autres, joue un grand rôle dans la coordination des mouvements. Ceux qui en souffrent présentent aussi de graves difficultés à s’exprimer et un retard intellectuel notable.

– Le chercheur danois Bjørn Lomborg, devenu mondialement célèbre pour avoir accusé les climatologues et les médias d’exagérer les conséquences pour l’humanité du réchauffement de la planète, vient de changer d’avis. Il réclame désormais 100 milliards de dollars par an pour lutter contre le réchauffement climatique. Un virage à 180° qui mérite d’être noté. Dans le même temps, un rapport indépendant s’est montré assez critique sur le fonctionnement (mais pas sur les résultats scientifiques) du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC).

– On aime toujours les histoires de David contre Goliath (enfin, moi, j’aimerais bien juste une fois voir le géant éclater la tête du petit d’un bon coup de gourdin…). Et voici comment des fourmis tiennent en respect des éléphants.

– Savez-vous fabriquer de l’eau ? Même si nous avons tous fait l’expérience en cours de chimie (de l’hydrogène, de l’oxygène, une allumette… et un grand bang), ce n’est pas si évident que cela. Une étoile mourante a réussi à le faire.

– La metformine, un médicament couramment pris contre le diabète de type 2, pourrait réduire les risques de développer un cancer du poumon. En tout cas, cela marche sur la souris…

– Je suis assez âgé pour avoir été vacciné contre la variole mais mes enfants ne le sont pas, la maladie ayant été considérée comme éradiquée en 1977. Une petite cousine, la variole du singe, est en train de gagner du terrain chez l’homme en République démocratique du Congo, suffisamment pour que des chercheurs commencent à s’en inquiéter.

– Deinococcus radiodurans est une bactérie fascinante qui résiste à d’effrayantes doses de radioactivité. On sait désormais comment elle s’y prend.

Pierre Barthélémy

Au hasard de mes pérégrinations numériques, je suis tombé sur un petit documentaire pédagogico-écolo-rigolo sur l’eau, plus précisément sur la manière dont les marchands de bouteilles avaient réussi le marketing d’un produit auquel tout être humain devrait avoir accès pour un prix s’approchant le plus possible de zéro. Je vous laisse le regarder, cela dure 8 minutes et c’est en anglais.

Bien sûr, tout cela n’a rien de nouveau mais, étant donné que nous sommes régulièrement confrontés à des vagues d'”informations” mettant en doute la qualité de l’eau du robinet, il n’est sans doute pas inutile d’expliquer qui en est le plus souvent à l’origine… Pour rappel, cette eau est, en France du moins, d’excellente qualité (sauf cas exceptionnels). Chacun d’entre nous en consomme en moyenne 150 litres par jour (eh oui) et un pour cent seulement de cette quantité finit dans notre gosier… Pour ce qui concerne l’eau en bouteille, son prix d’achat est aussi élevé que son impact écologique, elle est loin d’être toujours de meilleure qualité et devrait être réservée aux endroits où l’eau du robinet s’avère impropre à la consommation. Et, pour la petite histoire, certains industriels de la boisson ont si bien compris leur intérêt qu’ils se sont mis à vendre… de l’eau du robinet en bouteilles !