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mercredi 7 décembre 2016

Quelles tailles ont les trous noirs ?



Les trous noirs sont de vastes objets qui annihilent la matière et qui semblent défier la physique par leur propre existence. Ils sont si bizarres, que lorsque les équations d'Albert Einstein prédisaient l'existence de ces bêtes, Einstein lui-même ne croyait pas qu'ils pouvaient exister.

On ne peut pas lui blâmer, parce que l'idée que nous avons des singularités de l'espace-temps qui aspirent de la matière autour d'eux est vraiment difficile à mentalement digérer.

La première chose qu’on doit savoir est que toute matière peut devenir un trou noir si elle est comprimé dessous son rayon Schwarzchild. Pour notre planète ça serait à la taille d’une cacahouète.

Mais les trous noirs sont beaucoup plus massifs. Un des plus petite connu est le XTE J1650-500 qui a la taille d’une petite ville mais la masse autour de 3 soleils.

Puis il y a des trous noirs de taille moyenne, par exemple le M82 X-1, qui mesure comme la planète Mars mais contient la masse de 1000 soleils. Pourtant, sur l’échelle de trous noirs c’est encore assez petit.

Les trous noirs super massifs se trouvent au centre de pratiquement toutes les galaxies connus. L'un d’eux a une masse de 20 milliards de soleils.

Ces genres de chiffres gigantesques sont difficile pour nos à comprendre Regardez la vidéo.

mardi 6 décembre 2016

La chimiste qui a créé la super fibre



En 1964 le fabricant de pneus Dupont prévoyait qu’il bientôt aura une pénurie d’essence aux États-Unis. Un groupe pour étudier les possibilités de créer des fibres fort mais léger était établie. Il avait pour but de trouver un remplacement pour les fils métalliques qui donne la stabilité aux pneus. L’idée fondamentale étant que des pneus plus légers réduiront la consommation de carburant.

Au cours des expérimentations en 1964 le laboratoire a généré un certain nombre de candidates à la solution du problème. Un des chimistes dans la mission était Stephanie Kwolek. Elle a trouvé une fibre qui normalement serait mise à part, parce que la structure de la molécule ne ressemblait pas ce qu’on cherchait. Mais, elle a quand même réussi à persuader un technicien de la tester. À la surprise de tout le monde cette fibre s’avérait plusieurs fois plus forte que le nylon.

La fibre a eu le nom commerciale Kevlar. Il est 5 fois plus résistantes que l'acier du même poids et elle peut être tissé comme toile. Le Kevlar s’étend très peu et conserve sa résistance même à des températures très basses, allant jusqu'à -196 C. Par contre, bien qu'elle puisse supporter des températures élevées sans être détruite, la résistance et réduit à haut températures.

Il a fallu attendre 1970 avant que le Kevlar fût introduit sur le marché. Un des premières applications a été pneus légers pour voitures de courses. Une des raisons pourquoi l’introduction retardait est que la fibre est coûteuse à produire, entre autres parce qu'il exige un processus impliquant l'acide sulfurique concentré.

Le plus connu utilisation de Kevlar est aujourd'hui pour gilets pare-balles. Mais, la fibre est aussi utilisée pour par exemple des vêtements de moto, canoës, instruments de musique et membranes des haut-parleurs.

Stephanie Kwolek est décédé en 2014 à l'âge de 90 ans. À sa disparation elle était encore la seule femme lauréate du Médaille Lavoisier Dupont pour des progrès technologiques exceptionnels. Cependant, comme employé elle a dû vendre son brevet de Kevlar à la société Dupont pour un petite somme et elle n’a jamais touché même une partie des milliards de dollars que son invention a généré.

lundi 5 décembre 2016

L’énergie dans la profondeur



Un projet de recherche dans l'énergie géothermique est en cours sur une île dans archipel de Stockholm. Il est mené par Dividend Industries et a pour but de rendre l’énergie géothermique rentable. Le scepticisme est répandu et jusqu'à présent le projet n’a pas eu de support public.

Les nombreuses centrales géothermiques dans le pays rendent la Suède un pays leader en matière d'utilisation de la chaleur de la couche superficielle de la Terre. Cependant, dans ces cas il s’agit de trous percés jusqu’à 80 mètres de profondeur et de récupérer de l’énergie de bas température, < 20 C, comme sources pour pompes à chaleur résidentielles.

Il n’a qu’un central qui utilise une source géothermique de profondeur. Il est dans la ville de Lund, où 25% des besoins de chauffage urbain sont extraites des puits à environ 700 mètres de profondeur.

Un problème avec ces puis est qu’il faut un grand surface souterrain pour chauffer l’eau. Une condition nécessaire avec la technologie existant est donc qu’il existe une couche poreuse à la profondeur, (du sable dans le cas de Lund), qui rend possible de pomper l’eau d’un trou à un autre.

Ce que propose Dividend Industries est d’avec un fil couper une fente large de 20 mm dans la roche entre deux trous ce qui selon leurs calculs augmenterait la surface disponible pour l’échange de chaleur de 400 fois.

Comme montre le diagramme, il faut bien percer dans une roche normale pour trouver une température haute, de 80 C à 3000 mètres !