On peut regretter que le prix Nobel de chimie 2015 soit très biologique, mais il faut alors se féliciter que celui de médecine soit très chimique. L’irlandais William Campbell et le japonais Satoshi Omura sont récompensés pour la découverte de l’avermectine, molécule base du traitement de l’onchocercose ou cécité des rivières transmise par une petite mouche responsable de plus de 500 000 cas de cécité en Afrique. Le japonais Satoshi Omura a étudié les propriétés antibactériennes de souches bactériennes dans le sol, il en a sélectionné une cinquantaine et c’est à partir de celles-ci que William Campbell et la société Merck ont découvert Streptomyces avermitilis très efficace contre les parasites d’animaux. La chinoise Youyou Tu, elle, a passé au crible 2000 herbes utilisées par la médecine traditionnelle chinoise, et, en étudiant particulièrement l’Artemisia annua, elle a identifié son principe actif, l’artemisinine. Première scientifique chinoise de l’académie de médecine traditionnelle à être couronnée, elle a démontré l’efficacité de cette molécule contre le plasmodium. C’était arrivé à point nommé pour lutter contre le paludisme alors que les traitements antipaludéens rencontraient de plus en plus de résistance dans les années 70-80.
Ces découvertes à partir de plantes (1) ou de microorganismes inspirées parfois par la médecine traditionnelle (2) dans une démarche « ethnopharmacologique » n’est pas nouvelle. Rappelons que l’action antipyrétique de l’acide salicylique (aspirine) (3) a été découverte 400 ans avant J.-C. avec les décoctions de feuilles de saule. Plus près de nous, de nouveaux anticancéreux ont été trouvés : le navelbine grâce à la pervenche de Madagascar (4) et le taxotère grâce aux aiguilles d’if (5) (6). Mais l’extraction de ces principes actifs à partir de ressources cultivées ne suffit généralement pas à couvrir les besoins de millions de malades. Il faut alors passer par la synthèse chimique (7) et c’est la chimie thérapeutique (8) qui doit en recherche trouver les réactions multi–étapes et développer le procédé industriel de fabrication. C’est le cas pour ces Nobel de médecine.
L’avermectine, commercialisée dès 1981, est fournie gratuitement par la société Merck pour permettre les campagnes de traitement en Afrique devant l’énorme problème de cécités engendrées par l’onchocercose. Pour l’artémisinine, la culture et la production à partir de l’armoise (artemisia annua) était insuffisante face aux épidémies de paludisme avec 200 millions de cas et 500 000 décès par an. C’est la société Sanofi qui à partir de levures génétiquement modifiées a préparé l’acide artémisinique qui par catalyse et photo–oxydation dans une réaction très complexe donne l’artémisinine. Ce sont 50 à 80 tonnes fabriquées en Italie qui sont mises sur le marché à prix coûtant. Sanofi a été récompensé pour cette opération en 2012 par le prix Pierre Potier de la fondation de la Maison de la Chimie, créé en 2006 par le Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Industrie en partenariat avec la FFC et l’UIC (9).
Jean-Claude Bernier
octobre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) La nature au labo : la phytochimie
2) La nature pour inspirer le chimiste : substances naturelles, phytochimie et chimie médicinale
3) L’aspirine (Produit du jour de la Société Chimique de France)
4) Un exemple de médicament extrait d’une substance naturelle : la pervenche de Madagascar
5) Taxol et taxotère (Produit du jour de la Société Chimique de France)
6) De l’if à la pervenche : les plantes qui soignent
7) De la conception du médicament à son développement : l’indispensable chimie
8) La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte de nouveaux médicaments
9) Sanofi - Prix Pierre Potier 2012 (trophée) (vidéo 5:36)
L’actualité automobile bruisse du scandale Volkswagen, l’une, sinon la première, des marques mondiales accusée d’avoir triché lors des tests d’homologation de consommation de carburants et d’émissions de polluants pour ses véhicules Diesel. L’action Volkswagen a dévissé en bourse et son président M. Winterkorn a démissionné. C’est une ONG américaine qui a financé des études indépendantes universitaires et qui a alerté l’agence fédérale de l’environnement à l’origine de l’affaire.
Quels sont les tests qui sont pratiqués par les certificateurs tels que UTAC CERAM en France pour les constructeurs ? Le test dure environ 20 minutes, le véhicule parcours 11 km sur rouleaux en laboratoire à 20 °C et à divers régimes. Quatre polluants sont analysés : les oxydes d’azote NOx (1), le monoxyde de carbone CO (2), les hydrocarbures résiduels HC, les particules fines (3) en nombre et dimensions ainsi que le gaz carbonique CO2 (4) qui, sans être un polluant, est un gaz à effet de serre. Les normes américaines, notamment en ce qui concerne la teneur en oxyde d’azote, sont plus drastiques qu’en Europe avec celles d’Euro 5. Mais dès 2016 les normes Euro 6 seront presque aussi sévères, avec 80 mg/km de NOx, moitié moins qu’Euro 5, et 170 mg/km de HC+ NOx (25 % en moins) et 5mg/km de particules fines. Les Golf et autres Passat Diesel disposaient d’un logiciel qui détectait les prises d’analyse de gaz à la sortie d’échappement et modifiait la gestion électronique du moteur en diminuant la puissance et la consommation et modifiait le rapport air/carburant durant le test.
Tous les constructeurs ont des astuces pour optimiser les tests, surgonflage des pneumatiques, lubrification super fluide du moteur, débranchement de l’alternateur et de la climatisation… D’où notre déception à nous usagers de ne jamais retrouver en conduite normale ces consommations largement sous-évaluées. D’après les associations de consommateurs c’est de l’ordre de 10 à 30 % de plus pour la consommation et pour les polluants parfois 5 à 20 fois les normes imposées !
Il est vrai que du point de vue chimique la purification des gaz d’échappement par catalyse n’est pas simple (5). Ce sont les oxydes d’azote qui sont les plus difficiles à éliminer (6). Ils se forment dans les cylindres à plus de 1200 °C température à laquelle l’oxygène et l’azote de l’air se combinent (7), il faut alors les réduire en azote et en eau par un catalyseur bicouches qui travaille en oxydoréduction (8). Il ne faut pas être trop réducteur car on augmente alors la teneur en CO et particules, mais suffisamment pour réduire NOx. Il existe deux moyens mis en œuvre par deux constructeurs français, la « Selective Catalytic Reduction » (SCR) avant le filtre à particules qui utilise des additions d’urée CO(NH2)2 (9) et le « NOx Trap » qui envoie à intervalles réguliers de l’ammoniac NH3 produit par un léger excès de carburant de quelques secondes. Ces dispositifs coûtent de l’argent et augmentent le prix et la consommation des véhicules, d’où la tentation de tricher et de limiter les coûts par une astuce informatique moins coûteuse… Voire ?
Jean-Claude Bernier
septembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Les oxydes d’azote (Produits du jour de la Société Chimique de France)
2) Le monoxyde de carbone (Produit du jour de la Société Chimique de France)
3) La qualité de l’air en question
4) Le dioxyde de carbone : enjeux énergétiques et industriels
5) La zircone, matériau pour contrer la pollution des échappements automobiles
6) La catalyse au service de l’automobile
7) Un exemple de matériau spécifique : pots catalytiques et dépollution automobile
8) Améliorer les pots catalytiques (vidéo 3:00)
9) L’urée (Produit du jour de la Société Chimique de France)
Au-delà de nos émotions, l’oignon, riche compagnon de nos plats mitonnés, est un champion pour nous faire pleurer à chaque fois que nous essayons de l’éplucher et de le découper, histoire d’exhausser le goût et le fumet de nos compositions gourmandes.
Pourquoi faut-il passer par ce purgatoire avant le paradis de nos festins ? Comment est-il possible que l’action simplement mécanique d’un couteau découpant la chair d’un oignon déclenche toute une série de réactions chimiques ?
C’est que la destruction des cellules végétales de l’oignon libère instantanément une enzyme qui est une protéine favorisant des réactions chimiques dans des conditions douces. Cette enzyme facilite la production d’une molécule volatile, contenant du soufre (l’oxyde de propanethial) i.
Cette vapeur monte au niveau des yeux au contact desquels elle est hydrolysée puis transformée en dérivés acides, lesquels par leur nature déclenchent le processus de défense contre l’irritation de l’œil, c’est-à-dire le processus lacrymal. Dès lors, les larmes coulent en abondance et jouent leur rôle de « rince-œil ».
Mais il n’y a pas seulement l’action mécanique d’un couteau sur l’oignon qui peut déclencher le larmoiement ! Nous pouvons aussi verser des larmes de joie ou de chagrin. Existe-t-il une différence de composition entre celles-ci et celles provoquées par l’oignon ?
Dans le cas des émotions, le processus d’apparition de larmes et leur composition ne sont pas encore élucidés. Parmi les propositions avancées, les larmes d’émotions seraient associées à la stimulation d’hormones de type corticotropes qui contiendraient des substances analgésiques et tranquillisantes.
Donc ne coupez pas trop d’oignons mais, de temps en temps pleurez, ça vous fera du bien !
Constantin Agouridas
ATOME SWEET HOME, un film de Vincent Gaullier, Raphaël Girardot et Benoit Giros, est maintenant en ligne sur le site de la Fondation de la Maison de la chimie : http://actions.maisondelachimie.com/atome_sweet_home.html
Notre Univers et tout ce qu’il contient est un mécano d’atomes vieux de plusieurs milliards d’années, qui sont recyclés en permanence depuis l’explosion à l’origine du « bing bang ».
Ce film, cofinancé par la Fondation de la Maison de la chimie, produit par Ex Nihilo, Universcience, Canopé et le CNRS Images avec la participation de France Télévisions, raconte l’histoire d’un homme qui, accompagné de sa conscience atomique, va se lancer à la poursuite des atomes et de leur histoire. Que sont ces atomes ? D’ou viennent ils ? Comment ont ils été fabriqués ? Qu’est-ce qui sépare l’Homme des autres êtres vivants si notre nature est « chimique » ?
Tout au long d’une remontée dans le tunnel du temps, depuis aujourd’hui jusqu’à l’apparition de l’atome originel, « l'hydrogène », en passant par la formation de la Terre, véritable usine de recyclage de nos atomes « actuels », et la création des 92 atomes dans les étoiles, le héros va découvrir la réalité de notre monde ou tout est atome.
Un documentaire amusant, étonnant et éducatif accessible à tous à partir du niveau collège.
Avec la rentrée, professeurs, élèves, lycéens, étudiants, vous renouez ou découvrez avec les programmes, de nouvelles matières à traiter ou à étudier en chimie, matériaux et physique. Vous aurez à créer des fiches, à écrire des rapports, trouver des références.
Vous avez maintenant un outil rodé. Naviguez et consultez le site Mediachimie.org, vous y trouverez une mine très riche en documents et vidéos sélectionnés et validés par des experts scientifiques. Ces références écrites ou animées illustrent les points traités dans les nouveaux programmes officiels. Ils vous seront utiles pour mieux comprendre un point difficile, traiter vos travaux personnels encadrés, et même voir les débouchés en emplois dans le secteur de la chimie.
Plus de 1000 articles et vidéos constituent le plus grand site français de référence en chimie avec de nombreux liens. Six grands thèmes sont présents pour vous orienter :
- Nature, agriculture, environnement
- Énergie et économie des ressources
- Qualité de vie
- Santé et bien-être
- Analyses et imagerie
- Histoire de la chimie
À côté de ces grands thèmes deux espaces :
- dans l’espace éducation les enseignants trouvent leur actualité et tous les documents classés par niveaux du collège à l’enseignement supérieur ;
- dans l’espace métiers, parents, élèves, lycéens peuvent trouver toute l’actualité des emplois et découvrir les métiers de la chimie et des matériaux par niveaux de formation et domaines d’activité.
En cette rentrée 2015 marquée par la baisse incroyable du prix du pétrole à 40€ le baril (1) et aussi la préparation de la grande réunion internationale sur le climat à Paris (COP 21), retrouvez toute l’actualité (2) et voyez les grandes tendances de la chimie dans le domaine de l’énergie : comment éviter de puiser dans les ressources non renouvelables, la chimie du végétal (3), les nouveaux biocarburants (4), une vidéo montrant comment sont synthétisés les nouveaux carburants diesel (5). Mais la chimie contribue aussi largement au développement des énergies alternatives comme le solaire (6). Un chimiste grand spécialiste du domaine vous montre dans une vidéo comment se réalisent des cellules solaires (7). Le stockage de l’énergie, verrou important ne serait-ce que pour les véhicules électrique, vous est aussi expliqué (8). Enfin pas moins de 14 fiches métiers sont associées aux procédés en chimie et en relation avec l’énergie (9).
En cette rentrée 2015, pensez aux économies d’énergie mais restez connectés. Rendez-vous sur Mediachimie.org, c’est le plus grand site pédagogique de la chimie.
Jean-Claude Bernier
septembre 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Pétrole et essences commerciales
2) Chimie et changement climatique – colloque Maison de la chimie 18/11/2015
3) La chimie végétarienne, une chimie au régime ?
4) Un exemple d’énergie renouvelable : l’essence verte
5) Le colza à la pompe (vidéo 5:18)
6) Le soleil comme source d’énergie - Le photovoltaïque
7) Couches minces et énergie (vidéo 7:27)
8) Piles à combustible et batteries au lithium
9) Espace métiers – procédés
Le gagnant du tour de France 2015 Christopher Froome est un super champion, mais une polémique a démarré après son exploit à La Pierre-Saint-Martin dans les Pyrénées. Sa vitesse de pédalage en pleine montée a étonné tous les spécialistes. La rumeur a alors alimenté le soupçon de « dopage mécanique » qui évoque la possibilité d’un moteur électrique dissimulé dans son vélo.
Ce n’est pas totalement fantaisiste, car si le vélo électrique normal remporte un franc succès depuis deux ans, Il existe aussi des fabricants spécialisés dans le vélo de course électrique. Sur un matériel déjà fort sophistiqué hyper-léger en composites carbone (1), la tige de selle renforcée par le kevlar contient un mini-moteur électrique équipé d’une électronique de commande (2) et d’aimants puissants à base de terres rares (3), il est muni d’un engrenage qui agit directement sur le pédalier. Pour l’alimentation une batterie lithium–ion (4) dans le tube ou dans un « faux » bidon peut délivrer 300 à 400 W durant 60 à 70 minutes grâce à un interrupteur sans fil disposé sur le guidon. Tout cela reste très discret à tel point que l’UCI (Union Cycliste Internationale) s’en est inquiétée en ajoutant un nouveau point de règlement interdisant tout système de ce type et en recommandant des contrôles aléatoires des machines avant toute course importante. Le « dopage électrique » va-t-il remplacer le « dopage chimique », devant les nombreuses interdictions des molécules dopantes (5) et les progrès de la chimie analytique (6) ?
Il est vrai que ces grands champions se soumettent à un entrainement intensif qui leur permet de repousser les limites des performances (7) mais des régimes originaux et de nouvelles drogues restent tentants. On ne peut ainsi que constater depuis deux ans la maigreur des « géants de la route ». Après les tennismen « sans gluten », l’acadésine sous le nom d’ALCAR et le GW1516 mis au point contre le diabète agissent sur le récepteur qui active la peroxisone qui permet aux muscles de brûler les graisses plutôt que les glycogènes et les sucres (8). Avec les stabilisateurs des récepteurs de calcium voilà une nouvelle palette de molécules difficiles à distinguer de leurs analogues naturels. Loin de la mécanique et des drogues seul l’entrainement physique permet de sécréter la dopamine et la sérotonine (8) qui donnent une sensation de bien-être physique et mental (9) aux sportifs et aux pratiquants.
Jean-Claude Bernier
août 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Les matériaux composites dans le sport
2) La chimie au cœur des (nano)transistors
3) Terres rares… vous avez dit rares ?
4) La chimie dans les batteries
5) Le dopage
6) La traque aux molécules dopantes
7) Optimisation des performances, complexité des systèmes et confrontation aux limites
8) La fabrique des champions
9) Effet de l’exercice physique et de l’entraînement sur la neurochimie cérébrale : effets sur la performance et la santé mentale
Environ tous les 12/13 ans des périodes de températures extrêmes diurnes et nocturnes marquent l’été en France. Ces périodes subies presque naturellement dans l’après-guerre (1947) par une population majoritairement rurale, font l’objet au 21e siècle (2003-2015) de propos et salive médiatiques avec une population urbaine qui prédomine.
La chimie peut–elle combattre la canicule ou au moins atténuer ses conséquences ? Il faut tout d’abord dire que c’est dans ses installations que l’industrie chimique renforce sa vigilance pour la sécurité (1) (2). Si on suit l’opinion selon laquelle ces périodes devraient se multiplier avec le réchauffement climatique (3) et l’augmentation de la concentration atmosphérique du CO2 (4), on se rappellera que l’industrie chimique a réduit ses émissions de près de 50% en 25 ans. Le problème, notamment parisien, est le différentiel de température au cœur de la grande ville qui peut atteindre +2°C à +5°C comparé à la banlieue périphérique. Il s’agit donc d’imaginer pour les aménageurs une ville intelligente où la chimie a son rôle (5).
À ce facteur thermique s’ajoute la pollution urbaine (6) due notamment à la circulation automobile (7). Pour le particulier, lutter contre l’hyperthermie, c’est bien sûr grâce à l’eau (8), mais c’est aussi grâce à une habitation bien isolée de la chaleur (9) et des vêtements adaptés dérivés du sport (10) laissant passer l’air et évacuer la sueur. Heureusement l’homme et en général le vivant ont des facultés d’adaptation remarquables (11). Des revêtements réfléchissants des immeubles en ville (12), la végétalisation, les transports propres, voilà comment la chimie peut aider à l’émergence des « smart villes » à défaut de « transporter les villes à la campagne ».
Jean-Claude Bernier
juillet 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Des produits aux installations : apport des sciences chimiques pour renforcer la sécurité
2) Responsable/Ingénieur Hygiène Sécurité Environnement (fiche métier)
3) Est–il encore temps ? oui pour les chimistes
4) Le dioxyde de carbone : enjeux énergétiques et industriels
5) Qu’attend l’architecte, l’urbaniste et l’artiste de la chimie ?
6) La chimie atmosphérique : contextes récents, développements et applications
7) Un exemple de matériau spécifique : pots catalytiques et dépollution automobile
8) L’eau : ses propriétés, ses ressources, sa purification
9) La chimie au service de l'efficacité énergétique : comment concevoir un habitat performant ?
10) Des textiles pour sportifs. Apports de la chimie pour améliorer confort et performances
11) Chimie et santé : risque et bienfaits
12) Couleur et habitat vert
Le cycle des Colloques "Chimie &..." s'enrichit d'un nouvel opus : "Chimie & changement climatique", le mercredi 18 novembre 2015 à la Maison de la Chimie, Paris.
La France va accueillir en décembre prochain la 21ème Conférence Internationale des Parties (COP-21) à la Convention-cadre des Nations Unies sur les enjeux des changements climatiques. L'objectif est "d'aboutir à un accord universel permettant de lutter efficacement contre le dérèglement climatique et d'accélérer la transition vers des sociétés sobres en carbone". L'enjeu est d'agir de manière concertée à l'échelle mondiale pour réduire les risques d'exposition aux dommages résultant de changements climatiques. Un changement climatique, quelle qu'en soit l'origine, est une question qui concerne l'ensemble des habitants de notre planète et nécessite une vision à long terme. Chacun doit apporter sa pierre à l'édifice.
L'objectif du colloque transdisciplinaire organisé dans ce contexte par la Fondation de la Maison de la Chimie dans la série "Chimie et..." est de débattre avec notamment des spécialistes du climat, des océans et de l'atmosphère de ce qui est et pourrait être l'apport des chimistes, qu'ils soient chercheurs ou responsables industriels, dans la compréhension des facteurs du changement climatique et dans la recherche de solutions.
Le colloque est ouvert à un large public. Le niveau des présentations se veut accessible à tous les participants, et notamment aux lycéens, étudiants et à leurs enseignants, pour permettre les échanges aussi vivants que souhaitable.
