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Chimie et création. Du moléculaire au supramoléculaire.
/ UTLS - la suite, Mission 2000 en France
/ 18-08-2000
/ Canal-U - OAI Archive
LEHN Jean-Marie
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Structure, propriétés et transformation de la matière inanimée et animée sont les résultats d'interactions entre particules élémentaires formant les atomes, entre atomes édifiant les molécules, entre molécules enfin, conduisant à des architectures supramoléculaires. La chimie moléculaire a pour objet la découverte et la maîtrise des règles qui gouvernent les structures, les propriétés et les transformations des molécules. La chimie supramoléculaire peut être définie comme la chimie " par-delà la molécule ", portant sur les entités organisées, d'une complexité supérieure, qui résultent de l'association de deux ou plusieurs espèces chimiques maintenues ensembles par des forces intermoléculaires. Elles présentent en particulier des phénomènes de reconnaissance moléculaire et sont à la base du traitement de l'information au niveau supramoléculaire. En effet, la formation dirigée d'architectures organisées requiert la mise en oeuvre d'information, en une sorte de programmation moléculaire, établissant ainsi un lien entre la chimie et la science de l'information. Par sa capacité de sans cesse recréer le réel, de s'inventer et se réinventer au fur et à mesure qu'elle se développe, par son pouvoir sur la nature des espèces matérielles et sur les transformations qui permettent de les produire et de les mettre en réaction, la chimie exprime sa faculté créatrice. Le champ de la chimie est l'univers de toutes les espèces moléculaires et supramoléculaires possibles, et celles effectivement présentes dans la nature forment juste un monde parmi tous les mondes possibles en attente d'être créés. Mot(s) clés libre(s) : big bang, catalyse, chimie de synthèse, chimie moléculaire, matière, molécule, nanochimie, semiochimie, transporteur chimique
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L'adhésion
/ UTLS - la suite
/ 09-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
LéGER Liliane
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Les phénomènes d'adhésion sont présents partout dans notre quotidien, depuis l'expérience du bricoleur qui dépose un joint de colle pour réparer un objet (et chacun sait que si cela semble simple, ce n'est pas toujours fiable !) jusqu'à l'élaboration d'objets techniquement très complexes (structures alvéolaires de la coiffe de la fusée Ariane par exemple), en passant par notre fonctionnement biologique lui-même, puisque l'adhésion cellulaire est un élément clé de l'organisation des êtres complexes. Mais si ils sont omniprésents, et utilisés en pratique, les phénomènes d'adhésion sont longtemps restés peu compris, quant à leurs mécanismes physiques et physico-chimiques de base, non compréhension qui a été un frein important à leur utilisation technologique. Ceci a profondément changé au cours de ces dix à quinze dernières années, et ce sont ces progrès récents que nous nous attacherons à décrire. On a longtemps pensé que l'adhésion était une question de chimie interfaciale : pour faire tenir ensemble deux solides, il paraissait évident qu'il était nécessaire de créer des liaisons chimiques solides et nombreuses entre les deux surfaces en contact. Nous montrerons que cette idée est loin d'être vraie : si des liaisons chimiques sont utiles pour permettre à un assemblage de résister à des contraintes mécaniques, elles sont très loin de suffire à rendre compte des énergies d'adhésion pratiques. Pour qu'un joint adhésif soit solide, il faut qu'il soit capable, lorsqu'on le sollicite mécaniquement, de consommer de façon irréversible de l'énergie lors de sa déformation, et plus ces dissipations prennent place dans un volume important du matériau, plus l'énergie nécessaire à rompre l'adhésion est grande. La science de l'adhésion est donc une science pluridisciplinaire, mettant en jeu de la chimie et de la physique des interfaces, et, puisque les tests d'adhésion sont des tests de rupture des assemblages, de la mécanique de la rupture. Les progrès récents dans ces différentes disciplines sont à l'origine des progrès récents en science de l'adhésion. Nous montrerons plusieurs exemples dans lesquels des expériences systématiques, conduites sur des systèmes modèles, mettant souvent en jeu des polymères (car la plupart des adhésifs sont des polymères) ont permis d'identifier de façon précise les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la formation puis de la rupture d'assemblages adhésifs, et donc ouvert la voie à l'utilisation de ces mécanismes de façon optimisée. Mot(s) clés libre(s) : adhésion, cohésion, collage, dissipation d'énergie, énergie de rupture, mécanique de la rupture, mouillage, pelage, physique de la matière condensée, polymère, résistance mécanique, tension interfaciale
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La modélisation des molécules de la vie
/ UTLS - la suite
/ 21-06-2006
/ Canal-U - OAI Archive
LAVERY Richard
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Il y a plus de cent ans, les chimistes ont commencé à exploiter des modèles pour visualiser les molécules qu'ils manipulaient dans leurs tubes à essais. Les modèles physiques permettent de mieux comprendre la forme et la flexibilité des molécules, mais ils sont longs à construire, souvent chers, et ils ne donnent qu'une vue très approximative des molécules. De surcroît, ils sont peu adaptés à la représentation des grandes molécules qui caractérisent la vie et qui contiennent des milliers, voire des centaines de milliers, d'atomes. Depuis environ quarante ans, les ordinateurs offrent une alternative aux modèles physiques. Ils permettent de décrire les molécules (et les macromolécules) d'une façon beaucoup plus réaliste en tenant compte de l'ensemble des interactions qui peuvent avoir lieu entre ces espèces. Ils permettent non seulement de visualiser les molécules, mais aussi d'étudier leur dynamique et leurs interactions. La modélisation ne remplace pas l'expérimentation, mais elle aide à analyser des résultats et surtout à formuler de nouvelles hypothèses. J'illustrerai ces développements avec des exemples portant sur les acides nucléiques, et, en particulier, la double hélice d'ADN, sur les protéines et sur les complexes formés entre ces macromolécules. Je montrerai comment on peut approcher les molécules avec l'oeil de l'ingénieur civil, et comment les molécules sondent leurs propres propriétés mécaniques pour se reconnaître. Je parlerai aussi de la modélisation au service des physiciens qui ont appris à manipuler les molécules une à une, ou au service du biologiste "seigneur des anneaux". Je terminerai en parlant de l'avenir de la modélisation: est-ce que nous pouvons commencer déjà à simuler non seulement une ou deux molécules, mais plutôt les systèmes moléculaires organisés qui animent nos cellules ? Mot(s) clés libre(s) : ADN, enzyme, macromolécule biologique, modèle moléculaire, modélisation, protéine, simulation informatique, structure chimique, système vivant
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Méthodes physiques de séparation et d'analyse et méthodes de dosage des biomolécules
/ BioMedia-UPMC
/ 04-11-2008
/ Unisciel
Lafont René
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Techniques chromatographiques, Techniques électrophorétiques, Techniques spectroscopiques, Techniques de dosage Mot(s) clés libre(s) : chromatographie, électrophorèse, spectroscopie, Biochimie
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Comment marchent les enzymes ?
/ CultureSciences-Chimie
/ 12-05-2010
/ Unisciel
Laage Damien
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Nous proposons de porter un regard de chimiste sur la catalyse enzymatique. Un bref panorama permet de réaliser que les enzymes sont omniprésentes dans les réactions du vivant, les accélérant avec spécificité et efficacité. À travers une perspective historique, nous passerons en revue les différentes explications avancées pour expliquer ces facultés, en tentant de dégager une compréhension moléculaire de la catalyse enzymatique. Mot(s) clés libre(s) : enzyme, catalyse, Biochimie
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Laser et molécules : de la spectroscopie à la femtochimie
/ Physique au Printemps 2010, ENS Lyon CultureSciences-Physique, Catherine Simand
/ 10-03-2010
/ Unisciel
Jouvet Christophe
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Une conférence de Christophe Jouvet, chercheur au CNRS et directeur du Centre Laser de l'Université Paris Sud 11,
présentée dans le cadre de "Physique au Printemps" 2010. En s'appuyant sur de nombreux exemples,
Christophe Jouvet explique comment les lasers sont utilisés actuellement en chimie moléculaire.
Il présente plus particulièrement la spectroscopie à haute résolution et la femtochimie utilisant des lasers pulsés. Mot(s) clés libre(s) : laser, laser pulsé, spectroscopie, spectre, molécule, femtochimie, chimie moléculaire, fluorescence
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Quelques expériences d'optique avec un rétroprojecteur
/ ENS Lyon CultureSciences-Physique, Gabrielle Bonnet
/ 02-10-2003
/ Unisciel
Jouanisson Roland
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Le rétroprojecteur est d'un usage
courant dans notre enseignement, toutes disciplines confondues. Cet article montre comment réaliser facilement un filtrage strioscopique,
mettre en évidence des abberations chromatiques ou réaliser un spectre de lumière blanche en utilisant un rétroprojecteur. Mot(s) clés libre(s) : filtrage strioscopique, rétroprojecteur, aberrations chromatiques, spectre, optique géométrique, lumière blanche
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Les nano-objets individuels
/ UTLS - la suite
/ 13-12-2001
/ Canal-U - OAI Archive
JOACHIM Christian
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Les Molécules-machines C. Joachim, CEMES-CNRS, Toulouse A la fin du 19eme siècle, J.C. Maxwell rêvait déjà de machines de la taille d'une molécule avec son célèbre démon. Nous montrerons que de nos jours, nous pouvons manipuler les molécules une par une, échanger de l'information avec une seule et même molécule dûment identifiée et que la synthèse chimique a atteint une extraordinaire maîtrise de la forme et de la fonctionnalité à donner à cette molécule. Nous présenterons des molécules qui remplissent, chacune, le rôle de dispositifs que nous connaissons bien: interrupteurs ou transistors moléculaires pour l'électronique, roues et cliquets moléculaires pour la mécanique. Quelles soient manipulées dans le vide, sur une surface ou dans un liquide, nous pourrons bientôt synthétiser et contrôler des machines ultra-miniaturisée faite d'une seule molécule comme des nano-machines à calculer et des nano-robots moléculaires. Il nous faudra bien sur progresser dans la manière dont nous échangeons de l'information avec une seule molécule. Enfin, nous montrerons comment la demande technologique du siècle passé pour des machines miniatures a ouvert un nouveau champ à la science contemporaine avec la réalisation de nano-expériences en manipulant les atomes un par un et avec la conception de nano-appareils de mesure de la taille d'une molécule. Ref : La Recherche, n° de Novembre 2001 Pour La Science, n° de Décembre 2001 « Nanocomposants et Nanomachines » Volume Arago 26, OFTA 2001 Mot(s) clés libre(s) : effet tunnel, ingénierie moléculaire, microscope électronique, nanomatériaux, nanosciences, nanotechnologies, nanotube, science des matériaux
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Spectre du disque autour d'un trou noir (Emission monochromatique)
/ Observatoire de Paris, Unité de formation-enseignement de l'Observatoire de Paris
/ 01-01-2005
/ Unisciel
Huertas Marc, Vaitua Leroi
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Cette applet permet de visualiser la carte du Redshift d'un disque d'accretion géométriquement fin et optiquement épais en rotation képlérienne autour d'un trou noir de Schwarzschild ainsi que le spectre associé en suposant l'émission monochromatique. Mot(s) clés libre(s) : trou noir, spectroscopie
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Spectre du disque autour d'un trou noir (Emission de corps noir)
/ Observatoire de Paris, Unité de formation-enseignement de l'Observatoire de Paris
/ 29-01-2005
/ Unisciel
Huertas Marc, Vaitua Leroi
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Cette applet permet de visualiser la carte du Redshift d'un disque d'accretion géométriquement fin et optiquement épais en rotation képlérienne autour d'un trou noir de Schwarzschild ainsi que le spectre associé en suposant une émission en corps noir pour chaque point du disque. L'objectif est donc de présenter une vision plus proche de la réalité que l'émission monochromatique réalisée dans les applets précédentes. Mot(s) clés libre(s) : trou noir, corps noir, spectroscopie
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