Un passionnant exemple d’application d’une recherche fondamentale innovante dans le domaine du traitement des surfaces qui a conduit à la création d’une entreprise de haute technologie. Vous comprendrez comment on réalise un revêtement multicouches pour améliorer la résistance à l’usure et diminuer les frottements. Vous découvrirez les applications dans le domaine de l’automobile, en particulier celui des moteurs de formule 1. Vous partagerez l’enthousiasme d’un chercheur devenu créateur d’entreprise.

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Vous visiterez l’un des plus grands sites industriels européens d’une chimie en plein développement : la chimie du végétal. Vous découvrirez ce qu’est une bioraffinerie où le pétrole est remplacé par le maïs, le blé, les pommes de terre ou les microalgues. Vous ferez connaissance avec les nouveaux procédés, les nouveaux produits et les métiers qui sont associés à cette nouvelle chimie pleine de promesses d’avenir.

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Le revêtement DLC (Diamond Like Carbon) des pièces métalliques pour réduire les frottements dans les moteurs est un facteur indéniable de l’amélioration des performances des moteurs de F1. C’est l’assemblage substrat-couche de revêtement qui intervient. La structure, les propriétés, les mécanismes d’action et les zones-moteur d’application de ce revêtement qui combine les propriétés du graphite et du diamant sont expliquées. L’évolution de l’automobile grand public va certainement généraliser l’utilisation du DLC dans les années qui viennent.

Les effets positifs et négatifs, quand l’effort est poussé trop loin, de l’exercice physique sur la santé sont présentés et expliqués à partir des relations entre l’ensemble des réactions biochimiques qui se produisent dans le corps humain et celles qui se produisent dans le cerveau (la neurochimie cérébrale). La compréhension des effets comportementaux nécessite une parfaite connaissance de cette chimie du vivant et la coopération entre chimistes, biologistes, neurophysiologistes et médecins.

La fatigue centrale (neurobiochimique) résulte probablement d’un équilibre entre sérotonine, dopamine, noradrénaline et glutamate : une seule molécule ne sera pas capable de lutter contre les effets de la fatigue.
Les données récentes montrent que la pratique d’une activité physique régulière au long de l’existence ralentit, voire prévient, le vieillissement cognitif.

Dans l’objectif d’améliorer l’efficacité des médicaments, on utilise des nanovecteurs pour encapsuler les principes actifs et les véhiculer vers leurs cibles.

Sur l’exemple du traitement du cancer du foie, il est expliqué comment les nanovecteurs de première génération améliorent l’efficacité, diminuent la toxicité du médicament et réduisent la résistance de certaines tumeurs aux médicaments. Il se prépare des nanovecteurs de deuxième génération qui contournent les défenses du foie, circulent plus longtemps dans le sang et sont capables d’acheminer avec précision les principes actifs vers les régions atteintes. Les nanovecteurs de troisième génération sont maintenant capables de cibler spécifiquement les cellules malades et enfin des molécules squalénisées peuvent traiter des maladies variées.

Des exemples montrent l’efficacité au stade expérimental sur des animaux malades.

Présenter la photocatalyse permet d’illustrer de façon concrète et complète le phénomène de l’oxydo-réduction d’une part, et le fonctionnement élémentaire d’un solide conducteur ou semi-conducteur d’autre part puisque les cellules expérimentales font toutes appel au TiO₂.

À cette occasion les objectifs des recherches sur l’étude de la matière divisée et sa fonctionnalisation sont abordés. Mais l’exposé de cet article/dossier est, au-delà de l’explication du principe, construit sur l’utilisation du rayonnement solaire et vers les applications d’intérêt environnemental. Celles-ci sont : la dépollution de l’eau utilisant des méthodes différentes pour les impuretés organiques, inorganiques ou bactériologiques, l’amélioration de la qualité de l’air, air intérieur (destruction de polluants nocifs ou des mauvaises odeurs) ou atmosphères polluées (exemple de la destruction du virus de la grippe aviaire). Un certain nombre d’informations pratiques sont aussi données sur la conception et la réalisation de réacteurs industriels mais pourront être négligées dans le cadre d’exposés scientifiques.

L’article analyse en détail l’origine et l’importance de la consommation énergétique des ménages liée à la vie et aux déplacements quotidiens. Les différents problèmes posés par l’utilisation actuelle des énergies fossiles sont expliqués ainsi que les objectifs et les solutions proposées pour y remédier en particulier en Europe : bâtiment basse énergie et bâtiment à énergie positive, stockage de l’énergie, convergence bâtiment / transport. Le point est fait sur l’état des lieux et sur les perspectives de la recherche dans ce domaine.

Le consommateur attend d’un aliment des propriétés sensorielles, nutritives, sanitaires et écologiques contrôlées et maîtrisées ce qui exige une bonne connaissance de tous les paramètres qui gouvernent la construction de l’aliment, sa transformation dans l’organisme et les conséquences sur toutes ses propriétés. On verra sur des exemples simples que, dans toutes les étapes, la chimie dans toutes ses approches joue un rôle majeur, en interaction constante avec la biologie, la physique et le génie des procédés.

Les enjeux économiques et sociétaux sont importants et les connaissances à acquérir laissent un large terrain d’exploration aux scientifiques.

Voilà un panorama de ce que l’on sait aujourd’hui sur le chocolat et la santé. Ce n’est probablement pas suffisant pour en demander le remboursement par la Sécurité Sociale, mais un faisceau d’études scientifiques, chimiques, biochimiques, médicales, cliniques, pharmacologiques et épidémiologiques converge à travers le temps vers la reconnaissance du chocolat – ou plutôt du cacao – comme source de bienfait pour la nutrition et la santé… mais toujours à consommer avec modération.

Un court article qui étudie le passage d’un comportement de solide élastique à un comportement de liquide : une introduction présente les quatre types de polymères capables de présenter un comportement élastique, puis un schéma présente de manière conceptuelle le processus de l’autoréparation ; enfin un schéma de synthèse de l’élastomère est présenté, c’est un exemple d’application de la chimie des acides gras avec l’établissement de liaisons hydrogène qui est au cœur du procédé.