Le passé peut éclairer le futur. Pour faire face à l’augmentation du coût de l’eau et à la découverte d’effets toxiques d’ingrédients alimentaires « traditionnels », la seule solution est la mise en œuvre de connaissances produites par la science. La gastronomie moléculaire étudie les phénomènes et leur mécanisme à partir de l’analyse des recettes de cuisine.

Toute recette est composée de trois parties : une partie techniquement inutile, une définition et des « précisions ». Ce sont ces précisions qu’il faut explorer et scientifiquement comprendre. De nombreux exemples historiques sont ainsi scientifiquement expliqués avec humour.

Illustrée par des exemples, la discussion porte sur le thème : « une alimentation pour être bonne doit-elle être naturelle ? » et sur le mode de construction de la pensée du consommateur influencé par les medias et la publicité de l’industrie alimentaire et des pouvoirs publics. Trancher rigoureusement entre ce qui est bon et ce qui est mauvais n’est pas simple, car il faut s’appuyer sur des résultats scientifiques concernant chaque composants des mélanges alimentaires qui sont souvent complexes.

Sur la base « l’énergie la moins chère est celle que l’on ne dépense pas » est fait l’inventaire des origines des pertes de chaleur dans une maison. Après l’exposé des principes de l’isolation thermique, les qualités des différents matériaux d’isolation sont comparées : matériaux de structure (brique, béton cellulaire, bois), isolants des structures composites (fibres minérales, fibres bio organiques issues des végétaux….), isolants synthétiques et vitrages (doubles et à isolation renforcée).

La réglementation liée à l’objectif de tendre vers la « maison à énergie Zéro » est illustrée sur des exemples pratiques de réalisation dans le cas de constructions neuves et de constructions existantes avec des tableaux guides pour le choix des matériaux en fonction du rapport propriétés/coût.

Les perspectives d’avenir de la recherche dans ce domaine sont exposées et les diverses solutions actuellement proposées sur le marché sont comparées en termes d’investissement et d’efficacité (bilan dépenses, économies sur la durée).

La qualité en alimentation est un ensemble de propriétés qui doit intégrer la totalité des éléments nécessaires à la préservation de notre bonne santé. C’est une notion dont le contrôle dépend non seulement des processus chimiques rigoureusement formatés, mais aussi de la complexité du biologique et surtout du cerveau humain et de ses relations avec le biologique.

La notion de qualité en alimentation est une notion relative qui peut concerner de multiples éléments : l’origine, la composition, le procédé de fabrication, l’aspect sensoriel, la qualité nutritionnelle, la sécurité, l’encadrement règlementaire. De plus il faut prendre en compte la nature évolutive de l’alimentation au cours du temps et selon les pays. L’article analyse et illustre ces différents points à partir de nombreux exemples.

La réflexion présentée résulte de l’expérience de la plongée sous-marine d’un professeur chargé d’enseigner la thermodynamique et la physico-chimie des solutions au niveau universitaire. Elle a pour objectif de faire aimer ces deux matières, souvent perçues comme un cauchemar, en particulier aux jeunes, en montrant que leur utilisation est indispensable pour plonger en sécurité. On comprendra par exemple qu’il est indispensable que les plongeurs aient une bonne connaissance de la compressibilité des gaz, et que, pour éviter les accidents de décompression, c’est la thermodynamique qui va donner une réponse et venir au secours des plongeurs. Le texte est pédagogique, plein d’anecdotes historiques et bien illustré.

Les différences entre le danger et le risque, entre la présence de traces de produits phytopharmaceutiques dans l’eau ou les fruits et légumes et le danger pour le consommateur sont expliqués. L’apport des produits phytopharmaceutiques et l’évaluation des risques sont analysés. Les perspectives pour l’avenir d’avoir des molécules plus sélectives et ciblées ainsi que de nouveaux outils d’aide à la décision sont présentées.

La couleur d’un aliment met en appétit. Mais derrière la couleur ce sont des mélanges de molécules loin d’être simples à maîtriser. Nous apprendrons comment les molécules colorent les aliments et quels sont les colorants que l’on trouve dans les aliments, qu’ils soient naturels ou synthétiques. Nous découvrirons sur des exemples tels que polyphénols, quinone, oxydation que la coloration naturelle des aliments est résolument une histoire de chimie et que E160, E162, E163 et tant d’autres additifs dont le nom inquiète un peu sont tous issus du milieu naturel. La piste idéale à ce jour pour créer de nouvelles molécules colorantes est d’utiliser les processus naturels.

Les chimistes sont capables d’identifier l’espèce moléculaire responsable de l’effet thérapeutique d’une plante. Ceci leur ouvre un champ considérable – et même une voie royale – vers la synthèse de nouveaux médicaments, une très faible partie seulement des plantes présentes sur la planète ayant été étudiée.

La première étape des études est l’extraction des molécules d’intérêt contenues dans la plante étudiée, la deuxième est l’étude des propriétés structurales de cette molécule et de sa relation avec l’activité biologique faite en collaboration avec le biologiste et qui passe par l’élucidation de son mécanisme d’action in vivo. Plusieurs « histoires » notables qui ont jalonné ce champ scientifique sont décrites dans ce chapitre : l’avènement de l’aspirine, le taxol et le taxotère (anticancéreux particulièrement performant) où les auteurs se sont personnellement distingués, la méiogynine que les chimistes ont su modifier pour multiplier son activité.

Ces récits, quasi ludiques mais très instructifs, illustrent mieux que tout l’inventivité du chimiste organicien, résultat de la connaissance au niveau le plus intime de la vaste panoplie des mécanismes de réaction de la chimie, mais résultat aussi de l’observation et de l’imitation de la nature.

L’article débute par des généralités sur les tensioactifs et la présentation d’exemples de tensioactifs anioniques, cationiques, amphotères et même non ioniques. La synthèse de ces molécules à partir de sucres est illustrée par de nombreux cas d’études : les alkylpolyglucosides, les esters de sorbitan, les esters du saccharose et les alkylméthylglucamides.

Un exemple de mise en œuvre de la formulation d’un shampoing puis d’un produit du soin pour la peau sont présentés à la fin de l’article.

La couleur est partout dans l’habitat. Colorer nécessite une chimie de formulation très performante du fait de la variété des couleurs que l’on souhaite obtenir et de la multitude d’ingrédients entrant dans les peintures, du souci de les faire tenir dans le temps et de la problématique de la qualité de l’air intérieur. L’émergence des nanotechnologies et de la chimie du végétal ouvre des perspectives d’innovation. Une nouvelle chimie de formulation utilisant des matières premières renouvelables se développe. Elle s’inscrit naturellement dans le développement durable de l’habitat et de la société comme l’illustreront des exemples pratiques.