Dans le domaine des microtechniques (photonique, microsystèmes, microrobotique, temps-fréquence, énergie), une longue tradition de coopérations scientifiques existe entre les acteurs de l'arc jurassien que sont l'Institut FEMTO-ST et l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en particulier à travers son institut de microtechnique. Une nouvelle étape de ce partenariat va être franchie avec la création du Collégium international SMYLE (SMart sYstems for a better LifE). Cette action structurante, première du genre par son caractère international, vise à soutenir le triptyque Formation - Recherche - Innovation dans le domaine des Sciences et technologies de l'ingénieur.

Les chercheurs de l’Institut d’électronique du Sud (CNRS/Université de Montpellier 2) ont développé un microscope acoustique haute fréquence pour mesurer précisément l’évolution des propriétés mécaniques du combustible (UO₂ et MOX) de l’entrée en réacteur jusqu’à plus de 10 ans de fonctionnement sur de nombreux échantillons dans le cadre de programmes internationaux, en collaboration avec EDF. Ces travaux reconnus au niveau international constituent un enjeu majeur que ce soit d’un point de vue fondamental pour la meilleure compréhension des mécanismes physiques mis en jeu lors de la fission, ou d’un point de vue pratique pour optimiser la gestion du parc nucléaire français ou étranger : augmentation des temps de séjour du combustible en réacteur, minimisation du volume de déchets…

Sous l’action des vents, les plus fines particules de sables, provenant des zones arides et semi-arides, peuvent être émises dans l’atmosphère. Il est désormais établi que ces poussières offrent une importante surface de réaction pour les gaz à l’état de traces comme le dioxyde de soufre. Alors que l’on pensait que les molécules issues des réactions chimiques restaient accolées aux poussières, des chercheurs d’IRCELYON (CNRS/Université Lyon 1) viennent de montrer que ces particules sont à l’origine de la formation de nouvelles particules d’acide sulfurique ultrafines. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue PNAS.

And the winner is…2FGL, le deuxième catalogue Fermi-LAT de sources cosmiques de rayons gamma ! Cette publication a suscité le plus grand nombre de citations parmi tous les articles astronomiques publiés dans le monde en 2012. Les catalogues successifs 0FGL, 1FGL et 2FGL, qui recensent à eux trois les sources gamma du ciel découvertes par le télescope spatial Fermi depuis 2008, ont ainsi été cités près de 1 000 fois. Une belle récompense pour les chercheurs français (CEA/CNRS) de la collaboration Fermi-LAT qui ont coordonné la création de ces catalogues.

Des physiciens viennent de mettre en évidence un nouvel ordre apériodique dans un matériau composé de molécules magnétiques bistables. Cet ordre, qui résulte d’une modulation de l’état magnétique incommensurable avec la maille cristalline, peut être effacé par la lumière d’un laser et se reformer en élevant la température du matériau. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue Physical Review Letters.

L’étude menée par l’équipe d’Alberto Bianco (Laboratoire Immunopathologie et chimie thérapeutique, CNRS), le groupe de Kostas Kostarelos (École de pharmacie, Londres, Royaume-Uni) et de Maurizio Prato (Université de Trieste, Italie) vient de montrer que la réactivité similaire à l’amiante et la pathogénicité qui ont été décrites pour ces longs nanotubes peuvent être totalement atténuées grâce à une fonctionnalisation chimique adéquate qui permet de les désagréger et de réduire de manière significative leur longueur qui est à l’origine de cette toxicité.

Le billard français (sans trou) se joue habituellement sur une table rectangulaire. Si on y supprime les frottements, la trajectoire (infinie) d’une boule ponctuelle est très simple à décrire. En revanche, cela devient beaucoup plus difficile si la table est de forme polygonale quelconque, ou même triangulaire.

Un os crânien retrouvé dans le Djebel Chambi, en Tunisie, se révèle être le premier fossile de sirénien découvert sur ce continent. Il renforce la thèse de l’origine africaine de cette lignée de mammifères ayant donné naissance aux lamantins et dugongs actuels.

L’année 2013 a été déclarée par l’UNESCO Année des mathématiques de la planète Terre. A cette occasion, le site Un jour, une brève illustre par un court article quotidien la variété des champs d’application de la recherche mathématique actuelle, dans un langage accessible à tous.

Une nouvelle espèce de lézard fouisseur vient d'être découverte à Madagascar par une équipe internationale réunissant des chercheurs français, dont des chercheurs du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (CNRS/Universités de Montpellier /SupAgro/Cirad/EPHE/IRD/INRA), malgaches, américains et allemands. Baptisée Sirenoscincus mobydick, en référence au fameux cachalot albinos du roman de Herman Melville, cette espèce présente une combinaison de caractéristiques anatomiques unique au sein des vertébrés terrestres que sont les amphibiens, les reptiles, les mammifères et les oiseaux. Ces travaux ont été publiés fin décembre 2012 dans la revue Zoosystema.

La mesure de la force de préhension constitue une approche originale pour observer en temps réel l'influence de différents contextes linguistiques sur le système moteur du cerveau. L'intérêt d'une telle méthode d'investigation a été démontré dans la revue PLoS ONE par des neuroscientifiques et linguistes du Laboratoire sur le langage, le cerveau et la cognition (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1), en coopération avec deux autres laboratoires interdisciplinaires de Lille et de Montréal.

L'adolescence se caractérise par une maturation importante des processus neurobiologiques responsables des formes élémentaires de la prise de décisions. C'est ce que vient de mettre en évidence l'équipe Neurobiologie des fonctions exécutives de l'Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (CNRS/Universités Bordeaux 1 et 2). Ces travaux publiés dans The Journal of Neuroscience apportent des éléments nouveaux pour la compréhension des trajectoires de développement normal et pathologique du cerveau.

Pour se diriger dans l'espace et retrouver leur chemin, les abeilles utilisent les informations chromatiques renvoyées par la voute céleste. Le principe de codage des couleurs dans le tubercule optique antérieur du cerveau de ces insectes vient d'être mis à jour par une équipe du Centre de recherches sur la cognition animale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) en association avec l'Université d'Arizona aux États-Unis. Ces travaux publiés dans The Journal of Neuroscience suggèrent que cette structure cérébrale pourrait jouer le rôle d'une boussole pour la navigation des abeilles.

Un long ARN non-codant susceptible de contrôler l'activité du chromosome X humain dans un contexte embryonnaire vient d'être mis au jour par l'équipe de Claire Rougeulle au Centre épigénétique et destin cellulaire (CNRS/Université Paris Diderot). Cette découverte publiée dans Nature Genetics en association avec le Laboratoire de biométrie et biologie évolutive (CNRS/Université Lyon 1) et l'Institut André Lwoff (CNRS/Inserm/Université Paris Sud) devrait avoir un impact majeur, non seulement dans le domaine de l'inactivation du chromosome X, mais plus généralement dans les domaines de l'épigénétique et des ARNs non-codant.

Les chercheurs du Laboratoire de chimie des polymères organiques (CNRS/Université de Bordeaux 1/ENSCBP) ont mis au point des nano-particules dont la morphologie est proche de structures virales et qui se forment par auto-organisation, sous l’influence de l’activation et la désactivation des interactions électrostatiques et du caractère hydrophobe des entités en jeu. Ces travaux, qui offrent une nouvelle technique dans le développement des structures supramoléculaires, sont parus dans la revue Journal of American Chemical Society.

Des chercheurs du département de chimie de l’Ecole normale supérieure ont mis au point une nouvelle méthode permettant de contrôler, à l’aide de nanoparticules magnétiques, l’activation spatiotemporelle de cascades de signalisations biochimiques essentielles aux processus morphogénétiques cellulaires. Cette nouvelle technique pourrait potentiellement s’appliquer à une grande variété de problématiques incluant la compréhension de la division d’une cellule. Ce travail a été publié dans le journal Nature Nanotechnology (21 Janvier 2013).

La conception de nanoparticules pour la délivrance de molécules thérapeutiques vers un organe, un tissu ou une cellule malade, représente un enjeu majeur dans le domaine de la nanomédecine. Dans ce contexte, les chercheurs de l’Institut Galien Paris-Sud à Châtenay-Malabry (CNRS/Université Paris-Sud) ont développé une nouvelle famille de nanoparticules biocompatibles à forte activité anticancéreuse. Ils sont parvenus à faire croître, de manière contrôlée et ajustable, de courtes chaînes de polyisoprène à partir de molécules anticancéreuses, pour former des composés qui s’auto-assemblent sous forme de nanoparticules biologiquement actives in vivo. Ces résultats sont publiés dans la revue Angewandte Chemie.

Une mesure précise de la masse du noyau exotique de zinc-82 (82Zn) donne de nouvelles indications sur la composition de la croûte des étoiles à neutrons, d'où pourraient provenir les éléments lourds sur Terre. Ces résultats, obtenus par les chercheurs de la collaboration Isoltrap, dont ceux du Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (CNRS/Université Paris-Sud), ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

Chaque année, la tuberculose tue encore près de 2 millions de personnes dans le monde. Une nouvelle cible pour le traitement de la pathologie a été identifiée et caractérisée par l'équipe "Pathogénicité moléculaire des mycobactéries" dirigée par Christophe Guilhot à l'Institut de pharmacologie et de biologie structurale (CNRS/Université Paul Sabatier Toulouse 3). Ce travail a fait l'objet d'une publication dans la revue PLOS Pathogens.

Dans leur environnement, les bactéries ne vivent pas seules mais cohabitent plus ou moins amicalement avec d'autres espèces. Certaines bactéries sont capables d'utiliser un complexe protéique agissant comme une arbalète pour tuer leurs congénères et ainsi améliorer leur accès aux nutriments ou coloniser efficacement une niche écologique. C'est ce que viennent de montrer des chercheurs du Laboratoire d'ingénierie des systèmes macromoléculaires (CNRS/Aix-Marseille Université) et du Laboratoire de chimie bactérienne (CNRS/Aix-Marseille Université) dans un article publié dans Cell Reports.

Le complexe Cop9 signalosome, qui régule la stabilité des protéines et assure ainsi le fonctionnement normal des cellules, est impliqué dans de nombreux cancers. La structure clé de ce complexe, la sous-unité catalytique CSN5/Jab1, a été décortiquée et caractérisée par des chercheurs du Centre de biochimie structurale (CNRS/Inserm/Universités Montpellier 1 et 2), de l'Institut Jacques Monod et de l'Université du Texas aux Etats-Unis. Ces travaux publiés dans PNAS serviront de base au développement de molécules destinées à cibler CSN5/Jab1 et à stopper la prolifération des cellules cancéreuses.

Une catégorie importante d’ensembles fractals est celle des ensembles "autosimilaires", qui possèdent la propriété d’être identiques (à grossissement près) à leurs parties. L’exemple le plus connu est celui du flocon de Von Koch, qui est fait de quatre flocons de Von Koch plus petits, chacun d’eux étant donc lui aussi fait de quatre flocons encore plus petits, et ainsi de suite.

Les chercheurs du LIMMS (CNRS/Université de Tokyo) ont réussi à montrer comment on fabrique, dans des systèmes artificiels non vivants, les mécanismes qui fournissent la base de la dynamique des écosystèmes. En partant de réactions simples pour créer de manière entièrement artificielle un système prédateur-proie dans un tube à essai, les chercheurs ont mis en lumière la profonde homologie qui lie de manière continue les systèmes moléculaires, les réseaux cellulaires et les écosystèmes. Ce travail publié dans ACS nano souligne les liens qui existent entre les mondes biologiques et chimiques et permet de mieux comprendre les racines microscopiques des phénomènes du vivant.

Des chercheurs du Laboratoire nanotechnologies et nanosystèmes (CNRS/Université de Sherbrooke/INSA Lyon/Ecole centrale de Lyon/CPE Lyon/Université Grenoble 1), l'Université de Namur et  l'Université catholique de Louvain en Belgique ont réussi à augmenter de 55 % l'intensité lumineuse des diodes électroluminescentes (DELs).  Ils se sont inspirés de la structure de l'abdomen des lucioles pour développer un modèle complet sur l’extraction de lumière. Ils l'ont ensuite appliqué à une nouvelle couche de matériaux qui optimise l'efficacité des DELs.