jcmarot

Cof-999

Covalent organic frameworks (COFs) : structures organiques covalentes

CAPTION A vial of COF-999, which is yellow, with UC Berkeley’s landmark campanile in the background. CREDIT Zihui Zhou, UC Berkeley.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1061894

« We took a powder of this material, put it in a tube, and we passed Berkeley air — just outdoor air — into the material to see how it would perform, and it was beautiful. It cleaned the air entirely of CO₂. Everything, » said Omar Yaghi, the James and Neeltje Tretter Professor of Chemistry at UC Berkeley and senior author of a paper that will appear online Oct. 23 in the journal Nature. « I am excited about it because there’s nothing like it out there in terms of performance. It breaks new ground in our efforts to address the climate problem, » he added. According to Yaghi, the new material could be substituted easily into carbon capture systems already deployed or being piloted to remove CO₂ from refinery emissions and capture atmospheric CO₂ for storage underground. UC Berkeley graduate student Zihui Zhou, the paper’s first author, said that a mere 200 grams of the material, a bit less than half a pound, can take up as much CO₂ in a year — 20 kilograms (44 pounds) — as a tree.

« Nous avons pris une poudre de ce matériau, l’avons mise dans un tube et nous avons fait passer de l’air de Berkeley – juste de l’air extérieur – dans le matériau pour voir comment il fonctionnerait, et c’était magnifique. Cela a entièrement purifié l’air du CO₂ » a déclaré Omar Yaghi, professeur de chimie James et Neeltje Tretter à l’UC Berkeley et auteur principal d’un article qui paraîtra en ligne le 23 octobre dans la revue Nature. « Je suis enthousiasmé par ce projet car il n’y a rien de tel en termes de performances. Cela ouvre de nouvelles perspectives dans nos efforts pour résoudre le problème climatique », a-t-il ajouté. Selon Yaghi, le nouveau matériau pourrait facilement être remplacé dans les systèmes de capture du carbone déjà déployés ou en cours de test pour éliminer le CO₂ des émissions des raffineries et capturer le CO₂ atmosphérique pour le stockage souterrain. Zihui Zhou, étudiant diplômé de l’UC Berkeley et premier auteur de l’article, a déclaré que seulement 200 grammes de matériau, soit un peu moins d’une demi-livre, peuvent absorber autant de CO₂ en un an – 20 kilogrammes (44 livres) – qu’un arbre.

Crédits : Chaoyang Zhao/UC Berkeley.

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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier cof-999).

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Petite collection documentaire pouvant donner lieu à exploitation et interrogations à propos du COF-999, capteur de CO₂.

[cof.pdf]

[cof-999.pdf]

[publication.pdf]

[structure.pdf]

[fixation.pdf]

[synthese.pdf]

[tcpb.pdf]

[bpda-n3.pdf]

[problemes.pdf]

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Quantique

Le chat de Schrödinger

ou les étrangetés de la mécanique quantique.

https://www.institut-pandore.com/physique-quantique/chat-schrodinger-superposition-quantique/

La mécanique quantique, développée à partir des années 1920, permet de modéliser avec une grande efficacité les systèmes aux niveaux ultramicroscopiques, moléculaires, atomiques, subatomiques. Associant paradoxalement les modèles particulaire localisé et ondulatoire non localisé, son interprétation a suscité nombre de débats en particulier entre Einstein et Bohr. Il faut dire que les concepts à l’œuvre sont étranges. C’est, par exemple, celui de la superposition des états quantiques qui a amené Erwin Schrödinger à formuler la métaphore du chat, qui est à la fois mort et vivant…

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Le document indiqué est téléchargeable à l’adresse DOCS (dossier quantique).

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Un diaporama à propos des bases de la mécanique quantique (sans mathématisation…)

[quantique.pptx]

Compléments

[postulats.pptx]

d’après : https://fr.wikipedia.org/wiki/Postulats_de_la_m%C3%A9canique_quantique

[ordi-quantique.pptx]

On pourra consulter également :

Quantique (1) – Catastrophe UV ; L’effet photoélectrique ; Photon – matière ; Quantique (2) – Quantum ; Quantique (3) – Atome ; Quantique (4) – Quanton ; Dualité ? ; L’atome de Bohr ; Interprétations quantiques ; Lectures quantiques ; Spectro (1) – Spectres

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Temps

Un temps pour tout

Jacques Prévert Le temps mène la vie dure à ceux qui veulent le tuer.

Jean Ferrat Pour les enfants des temps nouveaux, restera-t-il un chant d’oiseau ?

Andy Warhol On dit que le temps change les choses, mais en fait le temps ne fait que passer et nous devons changer les choses nous-mêmes.

Françoise Sagan Mon passe-temps favori, c’est laisser passer le temps, avoir du temps, prendre son temps, perdre son temps, vivre à contretemps.

Henry David Thoreau Il ne suffit pas de s’occuper ; les fourmis en font autant. La question est de savoir : à quoi occupons-nous notre temps ?

Amélie Nothomb Le temps est une invention du mouvement. Celui qui ne bouge pas ne voit pas le temps passer.

Henri Bergson Plus nous approfondirons la nature du temps plus nous comprendrons que durée signifie invention, création de formes, élaboration continue de l’absolument nouveau.

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Un diaporama et une petite collection documentaire à propos du temps en science physiques.

[temps.pptx]

On pourra consulter également :

La flèche du temps ; Complexité ; Relativité ; Relativité (1) – Éther ; Relativité (2) – Muon ; Relativité (3) – E = ??? ; Relativité (4) – Courbure ; Corrections relativistes ; Relativités ; Radioactivité (2) – Datations ; Datations ; Temps atomique ; Big Bang ; Les gardiens du temps ; Pendule ; L’horloge ; La révision du Si

Documents

[temps.pdf]

[mesure.pdf]

[plan-incline.pdf]

[relativites.pdf]

[fleche.pdf]

[anciens.pdf]

[modernes.pdf]

[citations.pdf]

[temps-ChatGpt.pdf]

Et en astrophysique :

[age-univers.pdf]

[ere-de-planck.pdf]

[rayonnement-fossile.pdf]

[theorie-du-tout.pdf]

[rovelli.pdf]

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Tribologie

Etude des lois des frottements

https://public.iutenligne.net/mecanique/mecanique-du-solide/charbonnieras/mecanique/132_lois_du_frottement_sec_lois_de_coulomb.html

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https://www.editions-ellipses.fr/PDF/9782340036673_extrait.pdf?srsltid=AfmBOoql2iV82-MHeU7pOj0lr16wnKGZ-TaQOmdwiL4eSBb1l-YUIx91

Modélisation microscopique et macroscopique des forces de contact

1.1 Historique

L’origine du frottement de contact a longtemps été attribuée à des phénomènes de rugosité. En effet, si une surface de contact apparaît plane à l’échelle macroscopique, on comprend bien qu’il n’en est rien à une échelle mésoscopique. A cette échelle, la surface apparaît irrégulière et rugueuse avec des contacts ponctuels au niveau des rugosités et responsables du frottement sec. Le premier à s’y intéresser sérieusement fut Léonard de Vinci à la Renaissance. Ce fut toutefois le physicien français, Guillaume Amontons (1663 − 1705) puis Coulomb qui devaient en formuler les lois phénoménologiques, en étudiant le frottement des cordes de marines sur les poulies puis celui de surfaces planes les unes avec les autres. Ils en déduisent alors les lois phénoménologiques classiques. – Amontons émet l’idée que le frottement est proportionnel à la « charge » perpendiculaire à la surface de contact. Nous dirions aujourd’hui qu’il est proportionnel aux forces normales qu’exerce un solide sur l’autre solide, sur toute la surface de contact. Il explique cela par une augmentation des points de contacts de rugosité sous la contrainte normale. Par ailleurs, et bien que ce soit peu intuitif, il constate que la résistance ne dépend pas de la surface en contact mais uniquement de la charge normale. Un solide exerçant une même « charge normale » mais sur une surface plus petite subit donc la même contrainte tangentielle de frottement. Coulomb établit quant à lui expérimentalement que lorsque les deux surfaces glissent l’une par rapport à l’autre, la force tangentielle de frottement ne dépend pas non plus de la valeur de la vitesse de glissement relative des deux surfaces entre elles. – La nano tribologie qui s’est développée depuis les années 50 montrent que si la force de frottement ne dépend effectivement pas de la surface macroscopique de contact, la rugosité ne saurait constituer une explication suffisante du phénomène de frottement sec. Des surfaces très lisses en contact peuvent ainsi présenter un fort phénomène de frottement. […]

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https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/mecanique-th7/frottement-et-usure-42464210/nanotribologie-les-processus-elementaires-du-frottement-tri1400/processus-elementaires-du-frottement-tri1400niv10003.html

[…] Le frottement n’est pas une force fondamentale : elle est la résultante de plusieurs phénomènes. Comprendre les mécanismes fondamentaux de la friction est difficile, car ils dépendent des propriétés des matériaux, en volume et en surface, et de l’environnement d’un système donné, mais aussi des échelles spatiales et de temps qui sont sondées par le cisaillement. Quelques éléments donneront une idée de la complexité du sujet :

le frottement sec est généralement différent du frottement lubrifié ;
le frottement dû à la propagation des vibrations (phonons) dans les matériaux et la friction électronique dans le cas de surfaces métalliques peuvent être importants ;
la rugosité des surfaces et leur inhomogénéité chimique jouent souvent un rôle majeur dans le frottement des objets macroscopiques ;
l’adhérence entre les surfaces et les propriétés élastiques des parois de confinement peuvent également s’avérer déterminants. En outre, la déformation plastique irréversible des surfaces en contact ne peut être négligée lorsqu’elle est présente : le frottement n’est pas un phénomène uniquement de surface, mais il implique également bien souvent les couches locales proches de l’interface cisaillée ;
la condensation capillaire peut s’opposer au glissement des surfaces hydrophiles dans des environnements humides ;
en présence d’usure, des mécanismes de dissipation d’énergie liés à des modifications morphologiques et chimiques des couches superficielles des matériaux soumises au frottement doivent être pris en compte. D’éventuelles réactions chimiques induites par le frottement (tribochimie) peuvent se produire sur les surfaces et/ou dans un film lubrifiant ce qui implique des mécanismes supplémentaires de dissipation d’énergie. […]

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Etude documentaire puis élaboration de protocoles pour vérifier les lois de Amontons – Coulomb du frottement entre deux solides.

[1-etude.pdf]

Vidéo

[glissement.mp4]

Documents

[coulomb.pdf]

[coefficients.pdf]

[surfaces.pdf]

[vinci.pdf]

Compléments

[economiser.pdf]

[fart.pdf]

[microscopique.pdf]

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Ressort

L’oscillateur élastique

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spring_100x20_in_OpenSCAD.gif

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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier ressort).

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Investigations et étude expérimentale de l’oscillateur élastique vertical

[1-etude.pdf]

Un diaporama pour la mise au point des investigations

[investigations.pptx]

Un exemple de traitement de résultats

[exemple.xlsx]

On pourra consulter également : Mouvement (8) – Pendule et Oscillateur élastique

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Astro

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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier astro).

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A l’occasion d’une soirée d’observations astronomiques… petite collection de documents et diaporamas.

[objets.pdf]

Système solaire

[systeme-solaire.pptx]

[jupiter.pptx]

Histoire

[histoire.pptx]

[newton.pptx]

Distances

[distances.pptx]

[eratostene.pptx]

[eratostene.mp4]

[Tours du monde tours du ciel (extraits).mp4]

[mesures-distances-astro.pdf]

Comètes

[cometes.pptx]

[cometes.pdf]

[etoiles-filantes.pdf]

[hale-bopp.pdf]

[swift-tuttle.pdf]

[halley.pdf]

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Experts ?

https://www.modernisation.gouv.fr/qui-sommes-nous

Quelles sont les missions de la DITP ?

La DITP a été créée par décret n° 2015-1165 le 21 septembre 2015. Elle assure la mise en œuvre du programme de transformation publique défini par le Gouvernement. L’objectif : une action publique plus proche, plus simple et plus efficace pour améliorer concrètement la vie des Français et des agents publics.

Les équipes de la DITP ont 4 missions principales :

assurer la mise en œuvre des politiques prioritaires du Gouvernement sur tout le territoire,
coordonner l’action des administrations pour simplifier les démarches et améliorer la qualité du service pour les usagers,
porter, avec ses partenaires interministériels, l’innovation, le développement des compétences, la transformation des organisations, des pratiques managériales et de la gestion publique,
accélérer les projets à fort impact des administrations avec l’appui de ses équipes de consultants internes et d’experts, ainsi que du Fonds pour la transformation de l’action publique (FTAP).

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Le rapport de McKinsey sur l’évolution du métier d’enseignant (2020), destiné à la DITP et au Ministère de l’Éducation Nationale, a couté 496 800 euros. Voici une petite collection de documents…

[senat.pdf]

[cafe.pdf]

[marianne.pdf]

[snes.pdf]

[francetvinfo.pdf]

McKinsey

[engagements.pdf]

[interview.pdf]

DITP

[20200415_Approfondissement Valorisation du Mérite_vf.pdf]

[DITP – Document de référence Evolutions du Métier d’Enseignant au 21ème siècle_v30042020.pdf]

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Enzyme

La catalyse enzymatique

https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Alpha-amylase.gif

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https://www.universalis.fr/encyclopedie/enzymes-histoire-de-la-notion/3-les-enzymes-sont-des-catalyseurs

Les enzymes sont des catalyseurs

Le chimiste suédois Jacob Berzelius (1779-1848) avait introduit le concept de catalyse en 1835. Un catalyseur accélère la vitesse d’une réaction chimique et se retrouve inchangé à la fin de l’opération. Les enzymes sont-elles des catalyseurs biologiques, puisque les réactions qu’elles assurent ne se produisent pas spontanément en leur absence ? On doit à Victor Henri (1872-1940), biophysicien et psychologue français d’origine russe, d’avoir le premier démontré en 1902 que la formation réversible d’un complexe enzyme-substrat était la condition même de l’activité enzymatique. En 1913, le biochimiste berlinois Leonor Michaelis (1875-1949) et la chercheuse canadienne Maud Menten (1879-1960), précisent les étapes de la catalyse enzymatique. Leur dispositif expérimental est étonnamment simple : à une dose constante d’enzyme, on ajoute des quantités croissantes de substrat et on mesure en chaque point la quantité de produit libéré (P). On savait déjà que l’enzyme (E) doit fixer son substrat (S) dans un site dit actif qui doit posséder une conformation spatiale de complémentarité (modèle clé-serrure), dans une logique d’équilibre réversible (E + S, ES). La logique de Michaelis-Menten repose sur la rapidité de l’établissement de cet équilibre réversible entre E, S et ES. Au sein du site actif, le complexe ESsubit un abaissement de l’énergie de la liaison à modifier, ce qui constitue le moteur de l’activité catalytique. La liaison une fois rompue, les produits de réaction P sont libérés et l’enzyme reste inchangée, n’étant pas consommée dans l’opération : E + S, ES, E + P. […]

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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier enzyme).

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Une exploration documentaire pour appréhender, modestement et au niveau élémentaire, les mécanismes de la catalyse enzymatique.

On pourra consulter également : Cinétique (5) – Catalyse et Dihydrogène (2) – Bio-inspiration ainsi que Panification et Biopiles

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[1-enzyme.pdf]

Documents généraux

[catalyse.pdf]

[cofacteurs.pdf]

[profil.pdf]

[transition.pdf]

Exemple

[amylase.pdf]

Compléments

[biocatalyse.pdf]

[glossaire.pdf]

[histoire.pdf]

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Aurores

Les aurores polaires

https://fr.wikipedia.org/wiki/Aurore_polaire Accéléré d’aurores boréales en Suède et en Finlande.

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D’après https://www.cnrs.fr/platonium/soleil-aurores-polaires Extrait Crédits : © Craig Heinselman, EISCAT © Courtesy of NASA/SDO and the AIA, EVE, and HMI science teams. © ESA

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https://www.stelvision.com/astro/aurores-boreales-france-10-11-mai-2024/

Des aurores boréales visibles en France : un événement exceptionnel !

Dans la nuit du 10 au 11 mai 2024, des aurores boréales sont apparues dans le ciel français et dans de nombreux autres pays peu habitués à ce spectacle. Retour sur cette nuit peu banale. Les aurores boréales font partie des choses que l’on souhaite admirer lorsque l’on visite des pays comme l’Islande, la Norvège, la Finlande ou encore le nord du Canada. À ces hautes latitudes, il s’agit de phénomènes assez courants. En revanche, en voir en France est beaucoup plus rare, pour ne pas dire exceptionnel. Alors que s’est-il passé dans la nuit du 10 au 11 mai, lorsqu’elles ont envahi le ciel français, mais aussi celui de nombreux pays qui n’y sont pas habitués ?

Voir le document complet :

[evenement-2024.pdf]

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A propos des aurores polaires : une petite vérification à l’aides des spectres de raies atomiques et une exploitation documentaire.

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1. Vérifications partielles

[1-verifications.pdf]

[1-couleurs.pdf]

[1-raies.exe]

2. Processus

[2-processus.pdf]

Documents :

[formation.pdf]

[emissions.pdf]

[plasma.pdf]

[activite.pdf]

[tempete.pdf]

[NOAA.pdf]

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Exoplanètes

https://exoplanetes.umontreal.ca/exo-101/decouvertes-marquantes/

Une animation d’une suite d’images directes prises [entre juillet 2009 et juillet 2016] par l’Observatoire Gémini-Nord du système HR 8799, contenant quatre exoplanètes. La lumière de l’étoile centrale a été bloquée par un coronographe. (Crédit: J. Wang/Caltech/C. Marois/NRC-Herzberg).

HR 8799 est une étoile […] située à 135 années-lumière du Soleil dans la constellation de Pégase. […] Elle est au centre d’un système comprenant un disque de débris et au moins quatre exoplanètes massives qui furent, avec Fomalhaut b, les premières détectées par imagerie directe, par les Québécois Christian Marois, René Doyon et David Lafrenière avec les télescopes Keck et Gemini à Hawaii en 2008.

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Giordano Bruno (1548 – 1600). L’Infini, l’Univers et les Mondes. 1584.

Il existe une infinité de terres, une infinité de soleils et un éther infini – ou, comme le disent Démocrite et Épicure, un plein infini et un vide infini, l’un placé dans l’autre.

Nous ne discernons que les plus grands soleils, des corps immenses. Mais nous ne discernons pas les terres car, étant beaucoup plus petites, elles nous sont invisibles. De même, il n’est pas impossible que d’autres terres tournent autour de notre soleil et nous soient invisibles en raison d’une distance plus grande ou d’une taille plus petite.

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https://www.sciencepresse.qc.ca/actualite/2024/03/01/appel-prudence-pour-chasseurs-exoplanetes 2024

Derrière l’enthousiasme que provoque l’accélération des découvertes d’exoplanètes, se cache un important bémol : les détails qu’on croit détecter sur l’une ou l’autre de ces planètes tournant autour d’étoiles lointaines, viennent avec une grosse marge d’incertitude. Ainsi, une exoplanète dont il avait été suggéré qu’elle abritait un océan, vient de révéler qu’il s’agit probablement d’une planète gazeuse. K2-18 b – c’est son nom – tourne autour d’une étoile située à 110 années-lumière. Dès sa découverte en 2015, elle s’était démarquée : elle était dans la catégorie des planètes dites « super-Terre » ou « mini-Neptune », ce qui désigne des planètes rocheuses, plutôt que des boules de gaz géantes comme Jupiter, Saturne, Uranus ou Neptune. En 2019, des astronomes y avaient détecté des traces de vapeur d’eau, et comme cette planète se situe dans ce que les astronomes appellent la « zone habitable », donc juste à la bonne distance de son étoile pour que cette eau puisse y exister à l’état liquide : une condition pour la vie. Les plus optimistes, vu la taille de la planète, se mirent à évoquer un océan. Enfin, en 2023, on détectait dans son atmosphère, grâce au télescope spatial James-Webb (JWST), des traces de sulfure de diméthyle : une molécule qui, sur Terre, n’est produite que par des êtres vivants, dont le plancton. Or, une nouvelle analyse des données du JWST suggère que l’abondance de méthane et de dioxyde de carbone pointe plutôt vers une planète qui serait une boule de gaz, et non une planète rocheuse largement recouverte d’un océan, la raison, lit-on, étant que ces molécules seraient décomposées par un procédé appelé photolyse si elles nageaient dans un monde océanique. Quant au sulfure de diméthyle, il s’agirait d’un « faux signal ». La nouvelle recherche n’a été pour l’instant que prépubliée (elle est en phase de révision pour publication dans la revue Astrophysical Journal Letters). Mais cette recherche est avant tout un rappel du fait que les données que les astronomes réussissent à extraire des observations du JWST, en dépit de la puissance inédite de ce télescope, restent très partielles. Et cette recherche est aussi un rappel que toute affirmation sur la détection d’une « biosignature » —une « signature » dans l’atmosphère qui serait attribuable à de la vie— devra faire l’objet de la plus grande prudence, tant qu’elle n’aura pas été confirmée et reconfirmée par d’autres analyses.

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