EDP Sciences

  • La lumière est partout et la chimie est partout. Mais ces deux entités se rencontrent-elles alors que l'une est immatérielle et l'autre constitutive de tous les objets ? Oui, bien sûr ! Cela s'est d'abord manifesté dans les sources naturelles que sont le soleil, les éclairs ou quelques rares espèces vivantes, puis par le feu dont la domestication a transformé l'existence. Et puis la vie ? Elle n'existerait pas sans lumière par l'intermédiaire de la chimie. Cette situation annonçait une avalanche de révolutions techniques ; elle est encore en cours et continue à bouleverser nos vies, en particulier par les écrans (télévision, téléphones, ordinateurs...), mariages savants de lumière et de chimie !

    La première partie de l'ouvrage campe les bases du domaine (photochimie, nouveaux matériaux) puis aborde deux grandes énigmes : l'infl uence de la lumière du jour sur nos humeurs (rythmes circadiens) et l'origine de la vie (chimie intra-galactique).
    Une deuxième partie présente cette extraordinaire invention qu'est le laser, qui est venu bouleverser le domaine chimie et lumière. Par ailleurs, lumière et couleur, c'est évidemment indissociable. Cela est illustré par les merveilleuses créations de la nature qui inspirent nos écrans.
    La troisième partie traite d'applications industrielles. On y présente l'effet photovoltaïque et ses nouvelles versions, puis on revient sur les surprenantes applications industrielles des lasers qu'on croirait réservées à la science-fiction. L'ouvrage est conçu pour un public doté d'une culture scientifique de base. Les treize chapitres sont écrits par les meilleurs spécialistes en charge des importants développements actuels et qui se sont tous attachés à rester accessibles.

  • Acteurs ou bénéficiaires, nous sommes tous spectateurs sidérés de l'ampleur des progrès de la médecine. Ils sont la conséquence des découvertes du XXe siècle, en particulier sur la biologie moléculaire et le génome. La recherche du XXIe siècle a ensuite pu bouleverser nos connaissances sur le fonctionnement du vivant au niveau moléculaire et sur l'extraordinaire ingéniosité des mécanismes moléculaires en jeu.

    Des spécialistes présentent et expliquent ces connaissances qui ont permis tant de réalisations thérapeutiques et ouvert tant de perspectives. On verra par exemple comment elles permettent d'identifier et de bloquer les effets nocifs des dysfonctionnements moléculaires, comme ceux qui conduisent à l'apparition de métastases dans les cancers.

    Tout ce qui est « molécule » est « chimie », et les collaborations entre biologie, médecine et chimie sont si essentielles que sans elles, rien ne serait arrivé. Cela est vrai pour les nouvelles thérapies, ainsi que pour la recherche pharmaceutique. Les méthodes d'analyse chimique ouvertes par le numérique (le criblage des molécules) lui donnent une efficacité presque inimaginable.

    La recherche fondamentale se traduit souvent par des innovations industrielles. L'apparition de l'inquiétant coronavirus (Covid-19) jette une lumière spectaculaire sur les besoins en nouvelles thérapies, avec l'objectif de vaccins et de traitements.

  • On rencontre les nanotechnologies partout : dans nos smartphones, les nouveaux médicaments, l'alimentation ou les cosmétiques, dans les nouveaux matériaux pour le bâtiment, l'automobile ou l'énergie... Ils intriguent, ils inquiètent, ils enthousiasment, mais que sont- ils ?
    Cet ouvrage reprend les exposés d'experts de l'industrie et des laboratoires qui font comprendre les propriétés étonnantes et prometteuses des nanomatériaux. Le thème coordinateur de ces exposés est l'utilisation de la chimie dans tous ses aspects - organique ou supramoléculaire pour la nanomédecine, inorganique ou polymères pour la nanoélectronique -, sa puissance d'innovation et son rôle clé pour mettre à notre disposition cette spectaculaire richesse de propriétés.
    Les questions sur la sécurité des nanomatériaux ne sont pas absentes : on voit le soin qui est déployé dans les laboratoires pour qu'ils soient caractérisés et pour mesurer les risques potentiels évalués. L'ambigüité première (les nanomatériaux sont-ils utiles ? Ou dangereux ?) nous confronte à nous-mêmes : sommes-nous pour le progrès ? Ou sommes-nous en face d'innovations au simple but de développer la consommation ?
    De quoi apprendre le nouveau monde technologique et réfléchir !

  • Alexandrie était la deuxième ville de l'Empire romain et un centre culturel et technique unique jusqu'aux premiers siècles de notre ère.

    Les ruines de la ville, en partie sous-marines, sont très difficiles d'exploitation et sont loin d'avoir livré leurs informations. Les techniques modernes de l'archéologie (instrumentation, méthodes numériques, pluridisciplinarité) apportent depuis quelques décennies des informations qui ne cessent d'étonner.

    L'utilisation des papyrus, l'amélioration des encres, le développement des pigments, l'art de la céramique, l'amélioration et la diversification du verre comme matériau... On est stupéfait de voir la parfaite maîtrise des artisans d'Alexandrie.

    La chimie et la physico-chimie permettent de dévoiler la composition fine des matériaux mis en oeuvre, de comprendre les procédés de fabrication, les origines des composants et leur évolution avec les époques. C'est alors toute l'activité de cet impressionnant fleuron de l'Antiquité qui apparaît : l'exploration des pays voisins, les voyages, le commerce, l'importation des techniques et la puissance de leurs inventions.

    Les meilleurs spécialistes, en particulier provenant du Centre d'Études Alexandrines, présentent de façon scientifique et très claire les points forts d'Alexandrie et les enseignements tirés par l'archéologie de ces travaux effectués dans des conditions si particulières ; ils ont ainsi conduit à l'introduction de nouvelles techniques de conservation, par exemple pour l'archéologie sous-marine.

  • Chaque enfant, chaque adulte est un vrai Jules Verne quand il s'agit de la conquête de l'espace. Les avions toujours plus performants, les hélicoptères, les drones nous font rêver. Et les satellites, donc, avec leurs promesses d'exploration des astres voisins !
    Malgré les difficultés concrètes dues au manque de combustible fossile qui s'esquisse, le transport aérien reste une priorité. La mondialisation galopante impose des contacts humains réels entre pays différents, aux extrémités du monde. L'utilisation des satellites pour les télécommunications est devenue indispensable, par exemple pour le développement d'Internet ou pour les GPS. Les demandes de surveillances tous azimuts par les drones ou par les petits satellites se multiplient. Tout indique que l'utilisation de l'espace, l'un des grands thèmes de la technologie actuelle, le restera pour les années qui viennent.
    On trouvera dans ce livre l'exposé des multiples objectifs des recherches qui nous préparent le futur en matière de transport aérien et d'exploration de l'espace. Pour réussir les projets souvent aussi ambitieux que hardis, la recherche est sollicitée de façon majeure. Cette recherche, c'est dans une large mesure celle de nouveaux matériaux, métaux rares, composites ou matières plastiques de haute performance. Autant dire que cet ouvrage regorge d'exemples d'applications de cette vaste et féconde discipline qu'est la chimie, exposés par des professionnels spécialistes des laboratoires de recherche et des industries.
    L'aéronautique et l'espace jouent un rôle déterminant au niveau sociétal ; pour le premier en termes d'énergie, de sécurité ou de confort, pour le second dans le cadre de la quête perpétuelle de l'humanité des éléments fondamentaux pour la connaissance de l'Univers, de son évolution et des connaissances de l'origine de la vie.

  • Il se passe en biologie de synthèse ce qui s'est passé en chimie aux siècles précédents. La connaissance des éléments chimiques, de la nature des réactions et des liaisons chimiques a conduit à l'explosion d'une industrie
    chimique qui a bouleversé nos vies quotidiennes.
    Aujourd'hui la connaissance du génome d'un organisme et la capacité de le modifier profondément ou même d'insérer des gènes qui n'existent pas dans la nature (ingénierie du génome) permettent le contrôle de fonctions biologiques complexes de cet organisme vivant.
    La biologie de synthèse sait ainsi amener les organismes simples (bactéries, levures) à « faire le travail » qu'on souhaite, comme produire un médicament ou réaliser des réactions chimiques autrement inatteignables. Elle donne ainsi progressivement naissance à une toute nouvelle branche industrielle capable de bouleverser tant la gestion de la santé (médicaments, diagnostics) que celle de l'environnement (gestion des ressources ou gestion des déchets organiques).
    Des chercheurs et des industriels viennent ici expliquer d'une manière compréhensible, appuyée sur des exemples, leurs recherches et leurs réalisations. Les perspectives de la biologie de synthèse - si impressionnantes qu'on la qualifie souvent de créatrice de nouveaux organismes vivants parce qu'elle crée de nouveaux génomes donc de nouvelles machineries enzymatiques - apparaissent dans un contexte concret.

  • Les sens - goût, odorat, toucher, vision, ouïe - sont un bien particulièrement précieux pour chacun d'entre nous. Ils déterminent la qualité de notre vie et toutes les relations avec notre entourage. En tant que tels, ils jouent un rôle clé pour les activités humaines et la cohésion de la société. La recherche scientifi que s'est attachée, en particulier dans les années récentes, à comprendre les mécanismes biologiques et chimiques qui sont à la base de ces capacités. Les progrès spectaculaires qui ont été réalisés grâce aux efforts conjugués de la chimie et de la neurobiologie sont présentés dans cet ouvrage avec un accent particulier sur les sens du goût et de l'odorat où les molécules - donc la chimie - sont au premier plan.

    Ces progrès dans la compréhension des sens ont été perçus par les industriels, comme l'ont été les demandes toujours plus exigeantes des citoyens. D'innombrables activités appliquées s'attachent à multiplier les offres en matière de parfums, d'aliments ou, dans un autre ordre, en matière de prothèses ou d'aides diverses. Ces activités aussi reposent
    sur une meilleure connaissance scientifique de nos sensations - de notre sensoriel.

  • La bonne alimentation et la chimie seraient incompatibles. Le livre montre que c'est pourtant grâce à la chimie que l'industrie agro-alimentaire peut garantir la sécurité sanitaire de ses produits et qu'elle peut de mieux en mieux satisfaire les demandes des consommateurs. Les experts scientifiques et industriels donnent toutes les informations qui permettent de se forger une opinion personnelle sur la place de la chimie dans une bonne alimentation et de comprendre son rôle dans les processus de transformation, de conservation et d'assimilation des aliments.

  • La « transition énergétique » est dans toutes les têtes. Le pétrole s'épuise, les rejets de gaz carbonique vont changer le climat, le monde va augmenter considérablement sa consommation énergétique dans les décennies qui viennent... tous les éléments d'un scénario catastrophe sont réunis !

    Ce livre nous ramène à la raison : la technique, la recherche, l'ingéniosité des hommes sont là. Les quinze responsables et spécialistes réunis dans cet ouvrage permettent de le mesurer. En trois chapitres, on prend les justes dimensions du problème énergétique - une connaissance qui aide le lecteur à ne pas céder à la panique mais le convainc que cependant les efforts sont urgents. Les techniques d'aujourd'hui - pour les transports, pour la production d'électricité, pour le nucléaire - sont en évolution et deviennent plus performantes. Les recherches pour cela sont dans les aboratoires et sont analysées dans les six chapitres suivants. En six autres chapitres enfin, on verra que pour l'avenir plus lointain, l'utilisation de l'énergie de la matière vivante, les nouvelles batteries pour stocker l'électricité, techniques balbutiantes aujourd'hui, sont pleines de promesses. Grâce à la recherche, elles seront là pour ouvrir la voie à une société nouvelle, qui disposera d'énergie mais saura mieux la gérer... car elle aura compris qu'elle est précieuse.

    La chimie est au centre de ces réflexions. Qu'il s'agisse de matériaux pour éviter les pertes dans le transport de l'électricité, de physico-chimie pour mettre au point de nouvelles batteries pour mouvoir les véhicules ou stocker l'électricité, de biochimie pour savoir capter l'énergie des algues ou celle des plantes, on ne peut éviter de solliciter les progrès de cette science centrale et souvent méconnue.

  • Face aux impacts de l'activité humaine sur la nature (qualité, santé, ressources), comment la chimie agit-elle pour la protéger ?
    Il s'agit de comprendre les milieux naturels : atmosphère, sols, eaux. Puis d'enrayer leurs dégradations : c'est la naissance

  • Cet ouvrage se veut une introduction scientifique à la connaissance de la mer, sous son aspect chimique, qui est probablement un des plus mal connus, mais aussi un des plus importants.


    La mer fait rêver. Elle invite au départ, à l´exploration. C´est d´elle qu´est venue la découverte des nouveaux mondes : jadis l´Orient des épices puis l´Amérique ; au XXe siècle, le développement de la civilisation du pétrole, du commerce mondial. Mais la mer ne peut se réduire aux espaces marins qui constituent cet irremplaçable milieu de communication : c´est un monde en soi dont les immenses profondeurs fascinent et intimident encore l´humanité - le rêve de Jules Verne. La science s´est penchée sur ce monde, au cours de la dernière génération et toujours davantage ; elle lui découvre une extrême richesse - l´incroyable diversité de la vie marine, les ressources minérales insoupçonnées des grands fonds - mais aussi d´une extrême fragilité, d´une chimie délicate. « Chimie », le mot est lâché : les équilibres chimiques et la diversité des éléments qui font la mer conditionnent au-delà de son évolution le devenir même de toute notre planète. La chimie contient les clefs qu´il nous faut connaître pour vivre en harmonie avec elle pour le bien de l´humanité. Des spécialistes de l´exploration et de l´étude scientifique de la chimie de la mer nous présentent ici comment les scientifiques peuvent : « comprendre la mer », ses courants profonds planétaires et séculaires qui jouent le rôle clef dans nos prévisions sur le changement climatique ; comment aussi les hommes peuvent « profiter de la mer » en y trouvant les ressources minérales (mais seront-elles exploitables ?) pour lesquelles nos continents nous promettent la pénurie, ou biologiques par des substances nouvelles promesses de bienfaits (médicaments par exemple). Mais ici comme ailleurs, sur mer comme sur terre, nos comportements sont bien irresponsables en matière d´environnement et une troisième partie de cet ouvrage, « la chimie pour aider la mer », appelle à l´utilisation de techniques pour lutter contre la pollution.

    Construit à partir du colloque « La chimie et la mer, ensemble au service de l´homme » présenté à la Maison de la Chimie le 22 octobre 2007, ce livre, grâce à l´enthousiasme et la grande compétence des ingénieurs et scientifiques auteurs des différents chapitres avertit le lecteur sur l´immense champ d´études - peut-être ultérieurement de conquêtes - que constitue le monde marin. Sans chercher à être exhaustifs mais en voulant d´abord sensibiliser le lecteur, les thèmes sont abordés sous l´angle des sciences chimiques qui permet de faire saisir la complexité des océans, et l´impérieuse nécessité que les hommes maîtrisent leurs interventions, sous peine de détruire ce milieu qui peut tant les aider.

  • Quel étrange rapprochement pourraient dire l'amateur de tableaux ou de sculpture, le mélomane encore davantage, au vu de ces deux mots. Qu'on leur laisse donc le plaisir de l'émotion de l'oeuvre sans l'encombrer du voisinage d'une science, d'une technique, qui ne leur ont pas forcément laissé le meilleur souvenir. Ce livre, issu d'un colloque entre artistes et chimistes, parrainé par la Fondation de la Maison de la Chimie, témoigne en fait de l'importance de ces deux mots pris ensemble. Car avant l'émotion, avant l'existence, l'oeuvre d'art n'est que matière - le bois du violon, le pigment de la couleur, la substance de la sculpture. Et voilà qui met l'artiste - et non plus l'amateur ou le mélomane - dans sa vraie situation : le médiateur qui, de la matière brute, grâce à son travail, crée l'oeuvre. La prise de conscience de cette réalité transforme notre regard sur l'artiste, car s'il se veut maître de la matière, il est préférable qu'il la comprenne, qu'il sache prévoir ses comportements devant ses efforts et... voilà qu'on retrouve la chimie puis, dans le même mouvement, le chimiste avec sa capacité de prédiction des transformations de la matière, la puissance de ses analyses. Comme un pas de deux davantage que comme un dialogue, les auteurs se dévoilent soit artistes soit chimistes. Les premiers se fascinent pour le jeu des transformations que leur pinceau ou qu'une opération de brutal mélange d'espèces peuvent produire, ou encore s'émerveillent de cette myriade de matériaux (les matières plastiques) que personne ne connaissait avant eux - puisqu'ils viennent d'être sortis des laboratoires de chimie - et s'étonnent des nouveaux objets, des nouvelles oeuvres, qu'en tire leur art. Les autres se font enquêteurs et démasquent derrière les fards égyptiens le souci de la prophylaxie des yeux, restaurent au-delà de leur aspect actuel la réalité des bronzes antiques, admirent les performances de l'empirisme des artistes de l'Antiquité lorsqu'ils osent des transformations thermiques qui conduisent au verre, à la faïence. Et puis il y a la couleur ! Merveille de la perception humaine qui est aussi un grand acquis de la science moderne et particulièrement de la chimie qui en comprend la gamme des variations que leur apporte le vieillissement. Cet ouvrage intéressera toute femme ou tout homme de culture, démontrant la nécessité d'abattre les frontières : le chimiste peut aider l'artiste mais à son tour s'enrichit de comprendre comment les oeuvres traversent le temps. Le lecteur, lui, jettera un regard renouvelé sur l'art et s'apercevra que la connaissance scientifique n'a pas nuit à son émotion... bien au contraire.

  • Débattre sur les rapports entre chimie et sport illustre l'extrême diversité de la chimie : on y sollicite autant la chimie moléculaire que la chimie des matériaux.

    Dans le sport, c'est tout l'individu qui mobilise ses possibilités : le cerveau qui concentre toutes les volontés vers le but recherché, déclenche les bonnes décisions et commande la succession des efforts, les muscles qui adaptent leurs réponses en optimisant leur coordination, clé des performances. Et tous ces processus s'analysent en termes de molécules et de mécanismes biochimiques qu'il faut comprendre pour définir ensuite les conditions optimum de l'entraînement des sportifs, les excès à éviter, traquer les mauvaises pratiques du dopage. Dans un domaine différent, la chimie des matériaux n'est pas moins importante pour l'activité sportive.

    C'est l'expérience de tous : les progrès des vêtements spécifiques, du matériel (skis,raquettes de tennis, revêtements de sols) ont transformé la pratique du sport - pour le plus grand bénéfice des records, mais aussi du praticien amateur. Les retombées de ces progrès techniques sur les objets de notre vie quotidienne, comme sur la mode ou sur l'amélioration de nos voitures grâce à la F1, sont bien connues. Loin de n'être qu'une activité ludique, facteur du bien-être physique et mental, le sport est un véritable révélateur de la quête du « toujours mieux » qui caractérise l'humanité. L'analyse de la progression des performances sur la longue durée montre de façon impressionnante la symbiose entre deux approches a priori si distinctes : progression régulière par une meilleure maitrise du corps, progrès discontinus par les innovations technologiques.

    Dans les deux domaines, c'est la chimie qu'il faut convoquer ; on ne s'étonnera donc pas que le sportif qui s'attache à déborder des limites « naturelles » rencontre la chimie dont c'est aussi l'objectif constant.

  • Non, tout n'oppose pas chimie et santé ! Si l'on ne devait écouter que l'opinion publique manipulée par les médias, la première est la responsable des « bienfaits » de la pollution tandis que la seconde est la valeur suprême de nos sociétés, à laquelle tout le monde devrait avoir droit. Autant le dire tout de suite, si l'une est si chère à notre société, sans l'autre rien de tout cela ne serait possible. En effet, sans les diagnostics et les médicaments, les progrès de la médecine auraient été moins flagrants.

    S'il démonte d'abord ce paradoxe en dénonçant ce manque de rigueur qui provoque tant d'idées fausses sur les dangers des molécules de notre environnement, ce livre, qui s'adresse aux non-spécialistes, veut surtout nous faire saisir la révolution médicale en cours : allongement de la vie, recul des maladies les plus graves, combat contre la douleur, représentant un programme de décennies de recherches. Et ce qu'on a découvert, c'est une formidable illustration du fameux « tout est chimie » des savants anciens qu'aimait à citer le chimiste et pharmacien Pierre Potier.

    Chimie, c'est d'abord la composition du vivant dont l'étude à l'échelle moléculaire dévoile toutes ces molécules de base, protéines, acides nucléiques, assemblages qui ne cessent de nous étonner par leur diversité.
    Chimie, c'est aussi le fonctionnement de tout ce système moléculaire, les interactions subtiles entre ses différentes composantes auxquelles on rattache progressivement toutes les fonctions de la vie. Mais chimie, c'est encore beaucoup plus : c'est le pouvoir de l'homme biologiste ou médecin d'agir de façon raisonnée sur ce monde vivant que la chimie lui fait découvrir. On le comprend : on est passé du souci de compréhension du vivant à une stratégie pour soigner et guérir.

    S'il illustre les divers aspects de cette nouvelle pharmacologie, ce livre n'oublie pas que la révolution médicale, c'est aussi celle des diagnostics, de la détection précoce des dysfonctionnements. On ne peut qu'être admiratif devant la possibilité de l'imagerie voir l'intérieur du corps et les développements que nous promettent les laboratoires de chimie pour rendre ces techniques physiques encore plus performantes. Médicaments du futur, capacité de « voir » les organes : la chimie vient révolutionner notre pouvoir sur la maladie. Réussirait-elle à remplir notre rêve « déraisonnable » bonne santé pour tous,toujours ? Le lecteur trouvera ici les éléments de sa réponse.

  • This book gives a progress report on the many and original contributions of radiation chemistry to the fundamental knowledge of the vast domain of chemical reactions and its applications. Radiation chemistry techniques indeed make it possible to elucidate detailed physicochemical mechanisms in inorganic and organic chemistry (including in space) and in biochemistry. Moreover, this comprehension is applied in materials science to precisely control syntheses by radiation, such as radiopolymerisation, radiografting, specific treatment of surfaces (textiles, paintings, inks, etc.), synthesis of complex nanomaterials, degradation of environmental pollutants and radioresistance of materials for nuclear reactors.

    In life sciences, the study of the effects of radiation on biomacromolecules (DNA, proteins, lipids) not only permits the comprehension of normal or pathological biological mechanisms, but also the improvement of our health. In particular, many advances in cancer radiotherapy, in the radioprotection of nuclear workers and the general population, as well as in the treatment of diseases and the radiosterilization of drugs, could be obtained thanks to this research.

    Abundantly illustrated and written in English by top international specialists who have taken care to render the subjects accessible, this work will greatly interest those curious about a scientific field that is new to them and students attracted by the original and multidisciplinary aspects of the field. At a time when radiation chemistry research is experiencing spectacular development in numerous countries, this book will attract many newcomers to the field.

  • Les meilleures projections actuelles font état que 70 % au moins de la population mondiale sera citadine en 2050. Comment faire en sorte que ces villes offrent à tous non seulement les services essentiels que sont l'eau, l'énergie et l'assainissement, mais aussi des conditions de vie favorables à leur bien-être, leur épanouissement et à la santé, c'est-à-dire par exemple prendre les mesures nécessaires pour lutter contre le bruit, la chaleur, la pollution ou pour faciliter la mobilité ?
    Le XXIe siècle sera le siècle des villes, où architecture et urbanisme doivent associer modernité, racines culturelles et diversité des modes de vie. Bien vivre en ville impose des mesures à prendre en compte pour préserver les conditions sanitaires et améliorer le bien-être des habitants. La ville interconnectée optimise la gestion des conditions sanitaires, de la mobilité, de l'usage de l'eau et de l'énergie. La végétation urbaine intervient directement sur la composition atmosphérique et le bilan des pollutions. On sait répondre à la demande croissante d'eau potable malgré la dégradation de la qualité des ressources accessibles. On sait transformer les déchets urbains en ressources énergétiques. La croissance urbaine est une réalité qui nous concerne tous, les défis techniques et organisationnels qu'elle pose sont considérables et le plus souvent transdisciplinaires, mais la chimie y joue toujours un rôle important. Dans cet ouvrage, des réalisations de pointe et des projets avancés sont présentés sur ces questions par les meilleurs spécialistes. L'avenir créé par ces recherches
    et ces nouvelles technologies sera celui d'un citoyen devenu maître de son environnement, suffisamment informé sur les noeuds de circulation pour choisir son itinéraire, sur les points de pollution du moment pour les éviter, et assez informé pour gérer des consommations de fluides (chauffage, climatisation, électricité, eau, énergie, communication). Grâce aux nombreux recours à la chimie nécessités par ces nouvelles technologies, il deviendra capable d'agir efficacement et non plus de subir un environnement incontrôlable.

empty