Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications, rend compte de l'expérience ASACUSA au CERN, qui a réussi pour la première fois à produire un faisceau d’atomes d’antihydrogène: en effet, 80 atomes d’antihydrogène ont été détectés de façon non ambiguë «à 2,7 mètres de leur lieu de production, soit en un point où l’influence des champs magnétiques utilisés initialement pour produire les antiatomes est faible». Ce résultat constitue «une avancée importante sur la voie d’une spectroscopie hyperfine précise des atomes d’antihydrogène».

Alors que «l’antimatière primordiale n’a jamais été observée jusqu’à présent dans l’Univers» et «que son absence reste une énigme scientifique majeure», il est possible «de produire des quantités significatives d’antihydrogène dans des expériences au CERN en mélangeant des antiélectrons (positons) et des antiprotons de basse énergie produits par le Décélérateur d’antiprotons». D'après la théorie, les spectres de l’hydrogène et de l’antihydrogène devraient être identiques, aussi «la moindre différence entre ces spectres constituerait d’emblée une ouverture sur une nouvelle physique, et pourrait contribuer à résoudre le mystère de l’antimatière».

Comme «la matière et l’antimatière s’annihilent immédiatement en présence l'une de l'autre», le premier défi «est de tenir les antiatomes à distance de la matière ordinaire». Pour y répondre, «les expériences tirent parti des propriétés magnétiques de l’antihydrogène (semblables à celles de l’hydrogène) et utilisent des champs magnétiques non uniformes très intenses pour piéger les antiatomes suffisamment longtemps pour pouvoir les étudier».

Du fait que «les gradients magnétiques élevés dégradent les propriétés spectroscopiques des antiatomes», la collaboration ASACUSA «a mis au point un dispositif innovant permettant de transférer les atomes d’antihydrogène dans une région où ils peuvent être étudiés en vol, à distance du champ magnétique intense» afin de «permettre une spectroscopie haute résolution de bonne qualité». C'était un autre défi, car les atomes d’antihydrogène n’ayant pas de charge, les déplacer en les faisant sortir de leur piège était une difficulté.

Ce succès est très prometteur «pour les études de haute précision des atomes d’antihydrogène, en particulier la structure hyperfine, l’une des deux propriétés spectroscopiques les mieux connues de l’hydrogène», car la mesure de «cette structure dans l’antihydrogène constituera le moyen le plus précis d’étudier la symétrie matière-antimatière». Ceci dit, en ce qui concerne l’expérience ASACUSA, «la prochaine étape consistera à optimiser l’intensité et l’énergie cinétique des faisceaux d’antihydrogène, et à mieux comprendre leur état quantique».

Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications, ont permis de réaliser une machine microscopique mise en mouvement par des cellules cardiaques de rats, qui peut se déplacer dans un milieu liquide à l'instar des spermatozoïdes auxquels elle ressemble.

Dans la nature, «de nombreux micro-organismes ou cellules sont dotés d’un ou plusieurs flagelles dont les mouvements oscillatoires leur permettent de se déplacer dans un milieu liquide, et ce malgré les forces de viscosité qui s’opposent à leurs mouvements (étant donné leur taille, le nombre de Reynolds est faible)».

L'engin autonome, qui vient d'être élaboré, est composé en partie de cellules biologiques, ce qui en fait un biobot. Il «mesure au total 1.954 µm de long, qui se divisent en une tête de 454 µm de long et 57 µm de large, ainsi qu’en une queue de 1.500 µm de long et 7 µm de large» et sa hauteur est la même sur toute sa longueur (7 µm).

Le corps de ce biobot expérimental est constitué de polydiméthylsiloxane ou PDMS, un polymère organominéralflexible, qui est animé par des cardiomyocytes de rats. Lorsque ces cellules contractiles, qui avaient «été mises en culture à la jonction entre la tête et la queue sur un revêtement de fibronectine», se sont mis à battre, leurs premiers mouvements étaient anarchiques puis, progressivement, elles «ont commencé à se contracter dans la même direction et en rythme».

Si «le mécanisme précis à la base de cette synchronisation spontanée n’est pas encore compris», il a tout de même produit «un mouvement ondulatoire transmis à la queue», qui «a permis au dispositif d’avancer» et «de nager à des vitesses oscillant entre 5 et 10 µm/s». De plus, un second dispositif, équipé cette fois de deux flagelles, a pu «atteindre une vitesse de nage de 81 µm/s».

Ces biobots, lorsqu'ils seront perfectionnés, devraient avoir des applications médicales comme «délivrer des médicaments, pratiquer des opérations microchirurgicales ou cibler des cellules cancéreuses».

Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications, ont permis de créer un détecteur capable de signaler la présence de substances chimiques dangereuses dans l’air à l’aide d’un simple téléphone portable en s'inspirant de la capacité de la peau du dindon à changer de couleur.

Comme «la peau du dindon est capable de passer du rouge au bleu et du bleu au blanc grâce à des 'paquets' de collagène (protéine fibreuse, la plus répandue dans le règne animal) parsemés de vaisseaux sanguins très denses», cette propriété lui a valu d'être baptisé 'oiseau aux sept visages' en coréen et en japonais.

La taille des espaces entre les fibres de collagène, qui «se modifie lorsque les vaisseaux sanguins se dilatent ou se contractent au gré des humeurs du dindon», change la manière «dont la peau reflète la lumière, faisant varier en conséquence la couleur de la tête et du cou de l’animal».

Une technique «reproduisant ce phénomène naturel à l’aide de virus inoffensifs pour l’Homme (des bactériophages M13) dont la structure filamenteuse ressemble beaucoup aux fibres de collagène» a été mise au point: en effet, ces 'paquets nanométriques' de virus, qui «peuvent eux aussi se dilater ou se contracter pour changer de couleur», réagissent différemment «en fonction de la substance chimique à laquelle ils sont exposés».

Mis en présence hydrocarbures, «ces bio-senseurs gonflent rapidement mais pas de la même façon, créant ainsi une gamme de couleurs spécifique à la substance en question, comme une «empreinte chimique» visuelle». Ils réagissent également «à des vapeurs de TNT, un puissant explosif, avec une concentration de seulement 300 parties par milliard».

En conséquence, une application mobile, baptisée 'iColour Analyser', a été créée «permettant d’identifier facilement les substances toxiques ou explosives à l’aide d’une simple photo des bandes de couleur du détecteur prise par un téléphone portable». Ce système, qui est «pratique et peu coûteux à fabriquer» pourrait permettre à l'avenir, en utilisant le même procédé, de détecter des cancers ou d’autres maladies en analysant simplement l’haleine.

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue mBio, révèle que le virus des taches en anneaux du tabac ou TRSV, un virus pathogène, a été retrouvé chez les abeilles. Sa présence chez ces insectes pourrait expliquer, en partie, le déclin mondial des populations d’hyménoptères (Colony collapse disorder, CCD).

C'est «lors d’une campagne de dépistage systématique de virus chez des abeilles» qu'il est apparu «que les abeilles exposées au pollen contaminé par le virus peuvent également être infectées et que l'infection se répand dans leur corps». Le virus TRSV, très changeant, «a pu muter et devenir pathogène pour les abeilles qui se contaminent en butinant des fleurs infectées».

L'analyse «des colonies en plein essor et d’autres en déclin» a permis d'observer «que le virus était plus présent dans les colonies frappées par le CDD», bien que «d’autres virus (déjà connus) ont également été signalés chez ces abeilles».

De plus, il a été constaté que «ce virus peut se transmettre au sein de la ruche d’individus en individus jusqu’à la reine» de sorte que «quand celle-ci est porteuse du TRSV, elle se met alors à pondre des œufs infectés».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Quaternary Sciences Review, a permis de reconstituer le calendrier des séismes survenus durant plus de 16 500 ans le long de la marge en subduction Nord Hikurangi (Nouvelle Zélande), grâce à l'analyse de sédiments marins profonds.

Les conséquences les plus évidentes des séismes de plus fortes magnitudes (Mw>7), «associés aux zones de subduction et aux limites de plaques transformantes», sont «les glissements de terrain (landslides) sur le continent et glissements, avalanches de débris et courants de turbidité en domaine marin», qui peuvent être à l’origine de tsunamis.

A l'abri de l'effet des vagues de tempêtes et de tsunamis, l’environnement marin profond (au-delà de 200m de profondeur) «conserve les traces de ces évènements pour les périodes anciennes de l’histoire de la Terre». Si «plusieurs études ont récemment utilisé avec succès ces événements sédimentaires catastrophiques en mer comme indicateurs de tremblements de terre, proposant des chroniques sur quelques milliers d’années», aucune «n’a jusqu’à présent reconstitué une séquence de tremblements de terre aussi complète, sur une aussi longue durée, tout en proposant une reconstitution de la magnitude et de la source des séismes à l’origine des évènements gravitaires».

Tout d'abord, «les sédiments ont été décrits en détails puis soumis à des analyses pétrophysiques, pétrologiques, micropaléontologiques et géochimiques systématiques pour différencier les turbidites formées suite à un séisme, des turbidites non-sismique et de la sédimentation hémipélagique.

Ensuite, chaque turbidite a été datée par «les analyses radiocarbones et l’identification géochimique de tephras (verre volcaniques)» conduisant à la réalisation de près de 100 datations «fournissant en moyenne un âge absolu par mètre de sédiments».

A partir de ces données, il est apparu «trois types de turbidites de la marge Hikurangi, indiquant trois origines différentes : les glissements de terrain sous-marins, les crues et les éruptions volcaniques». Ainsi, «les âges et les propriétés physiques des turbidites ont permis de corréler 41 turbidites issues de glissements sous-marins synchrones entre ~400 et ~16500 ans, provenant de différents bassins de la marge Nord Hikurangi sur plus de 200 km».

Toutes ces analyses ont permis de conclure que «ces 41 glissements synchrones ont été provoqués par la rupture de trois des 26 failles actives connues dans la zone», chacune de ces failles étant «capable de produire un tremblement de terre de Mw ≥ 7,3» («deux d'entres-elles sont des failles dans la croûte, une est l’interface entre les deux plaques en subduction»).

Si ce type de travaux était répété sur d’autres marges, telle que celle d’Equateur, il offrirait «par le croisement avec d’autres disciplines (sismologie, géodésie…) des retombées fondamentales sur la connaissance du cycle sismique (entre autres sur le "clustering", le "gap sismique") et aiderait à l'évaluation du risque sismique dans ces zones de déformation active.