À des vitesses d’obturation lentes, la structure atomique de GeTE apparaît structurée mais floue. Des expositions plus rapides révèlent un schéma complexe clair de déplacements dynamiques. Crédit : Jill Heymann/ORNL, Département américain de l’énergie
Les chercheurs ont compris que les matériaux les plus performants dans les applications énergétiques durables, telles que la conversion de la lumière solaire ou de la chaleur perdue en électricité, utilisent souvent les fluctuations collectives de groupes d’atomes au sein d’une structure beaucoup plus grande. Ce processus est souvent appelé « turbulence dynamique ».
perturbation dynamique
Comprendre la turbulence dynamique dans les matériaux peut conduire à des dispositifs thermoélectriques plus économes en énergie, tels que des réfrigérateurs à semi-conducteurs et des pompes à chaleur, ainsi qu’à une meilleure récupération de l’énergie utile de la chaleur perdue, comme les gaz d’échappement des automobiles et des centrales électriques, en la convertissant directement. en électricité. Le dispositif thermoélectrique était capable de prélever la chaleur du plutonium radioactif et de la convertir en électricité pour alimenter le rover martien lorsqu’il n’y avait pas assez de lumière solaire.
Lorsque des matériaux s’exécutent à l’intérieur d’un appareil de lecture, ils peuvent agir comme s’ils étaient vivants et dansaient – des morceaux de matière réagissant et changeant de manière étonnante et inattendue. Cette turbulence dynamique est difficile à étudier car non seulement les amas sont très petits et désordonnés, mais ils fluctuent également dans le temps. De plus, il existe un désordre « ennuyeux » non volatil dans les matériaux qui ne s’intéresse pas aux chercheurs car le désordre n’améliore pas les propriétés. Jusqu’à présent, il était impossible de distinguer la perturbation dynamique pertinente de l’arrière-plan de la perturbation statique la moins pertinente.
La nouvelle « caméra » a une vitesse d’obturation ultra-rapide d’environ 1 picoseconde
Des chercheurs de Columbia Engineering et de l’Université de Bourgogne rapportent qu’ils ont développé un nouveau type de « caméra » capable de voir les turbulences locales. Son principal avantage est la vitesse d’obturation variable : comme les amas atomiques désordonnés se déplacent, lorsque l’équipe utilisait un obturateur lent, la turbulence dynamique n’était pas apparente, mais lorsqu’elle utilisait un obturateur rapide, elle pouvait la voir. La nouvelle méthode, qu’ils appellent PDF ou vsPDF (pour fonction de distribution de paires atomiques), ne fonctionne pas comme une caméra conventionnelle – elle utilise des neutrons provenant d’une source du Laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL) du Département américain de l’énergie pour mesurer les positions atomiques à une vitesse d’obturation d’environ une picoseconde, soit un million (un billion) de fois plus rapide que les obturateurs d’appareil photo normaux. L’étude a été publiée le 20 février 2023 par matériaux naturels.
« Ce n’est qu’avec ce nouvel outil vsPDF que nous pouvons vraiment voir cet aspect des matériaux », a déclaré Simon Pilling, professeur de science des matériaux, de physique appliquée et de mathématiques appliquées. « Cela nous donne une toute nouvelle façon de démêler les subtilités de ce qui se passe dans des matériaux complexes et les influences cachées qui peuvent augmenter leurs propriétés. Avec cette technique, nous pourrons observer un matériau et voir quels atomes sont dans le danse et qui est assis dehors. »
Détection de structures atomiques avec une caméra « neutron ». Crédit : Laboratoire national d’Oak Ridge
Une nouvelle théorie sur la stabilisation des fluctuations locales et la conversion de la chaleur résiduelle en électricité
L’outil vsPDF a permis aux chercheurs de trouver des symétries atomiques brisées dans GeTe, un matériau thermoélectrique important qui convertit la chaleur perdue en électricité (ou l’électricité en refroidissement). Auparavant, ils n’étaient pas en mesure de voir les déplacements, ni de montrer les fluctuations dynamiques et la vitesse à laquelle elles fluctuent. À la suite des connaissances de vsPDF, l’équipe a développé une nouvelle théorie qui montre à quel point de telles fluctuations locales peuvent se former dans GeTe et les matériaux associés. Cette compréhension mécaniste de la danse aidera les chercheurs à rechercher de nouveaux matériaux avec ces effets et à appliquer des forces externes pour influencer l’effet, conduisant à de meilleurs matériaux.
L’équipe de recherche
Belling a co-dirigé ce travail avec Simon Kemper, qui était à l’Université de Bourgogne en France au moment de l’étude. Pilling et Kemper ont travaillé avec des collègues de l’ORNL et du Laboratoire national d’Argonne (ANL), également financé par le ministère de l’Énergie. Des mesures de diffusion inélastique des neutrons de la caméra vsPDF ont été effectuées à l’ORNL ; La théorie a été faite à l’ANL.
Billinge travaille maintenant à rendre sa méthode plus facile à utiliser et à appliquer à d’autres systèmes dynamiquement désordonnés pour la communauté des chercheurs. Actuellement, cette technologie n’est pas prête à l’emploi, mais avec un développement ultérieur, elle devrait devenir une métrique beaucoup plus standard qui peut être utilisée dans de nombreux systèmes de matériaux où la dynamique atomique est importante, de l’observation du mouvement du lithium dans les électrodes de la batterie à l’étude de la dynamique de processus pendant l’eau de Split avec la lumière du soleil.
L’étude s’intitule « La cristallographie dynamique révèle une anisotropie spontanée dans Cubic GeTe ».
Plus d’information:
Simon AJ Kimber et al, La cristallographie dynamique révèle une anisotropie spontanée dans GeTe cubique, matériaux naturels (2023). DOI : 10.1038/s41563-023-01483-7
Cet article a été révisé selon Science Processus d'édition
Et Stratégies. Éditeurs Les fonctionnalités suivantes ont été mises en avant tout en garantissant la crédibilité du contenu :
Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public
× Fermer
Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public
Les neurosciences sont entrées dans une nouvelle phase numérique. La combinaison de la recherche sur le cerveau et du calcul intensif dans une collaboration de recherche multidisciplinaire à grande échelle a permis une approche innovante pour déchiffrer le cerveau, en utilisant des techniques scientifiques et des ressources de données puissantes.
Ces progrès ouvrent de nouvelles possibilités pour la recherche sur le cerveau, la médecine et la technologie. Un exposé de position rédigé par plus de 100 auteurs, maintenant publié dans la revue Imagerie des neurosciencesrésume la situation actuelle et identifie les points clés pour de futurs développements dans les neurosciences numériques.
Les technologies numériques ont radicalement changé les neurosciences ces dernières années. Les défis posés par des données de plus en plus volumineuses et complexes ont été relevés grâce à des plateformes communes innovantes et de nouveaux outils pour la recherche scientifique.
Des initiatives de recherche à grande échelle en Europe et dans le monde ont façonné ces développements et permis des synergies dans les efforts scientifiques. Les exemples incluent le projet phare de l'UE sur le cerveau humain (HBP) et l'infrastructure de recherche numérique EBRAINS, qui permet aux scientifiques d'intégrer des données de différents niveaux selon les principes FAIR, et d'utiliser les modèles et les logiciels d'EBRAINS pour obtenir de nouvelles informations et travailler en collaboration sur un projet. à plus grande échelle. . Ce changement a conduit à des progrès significatifs et offre la possibilité de développer des technologies inspirées des neurosciences, de la médecine et du cerveau.
« Il est crucial que nous évaluions, anticipions et façonnons les changements qui se produisent dans les neurosciences et les domaines connexes. Le document de position identifie les points de convergence et les objectifs communs, et fournit un cadre scientifique pour les développements actuels et futurs de la recherche sur le cerveau numérique, basé sur une approche structurée. » Processus de discussion avec la communauté de recherche dans son ensemble « , déclare le professeur Katrin Amunts, auteur principal de l'Institut de Jülich pour les neurosciences et la médecine et co-PDG d'EBRAINS.
Le document de position énumère un total de huit domaines majeurs de recherche en neurosciences numériques. Les objectifs à court, moyen et long termes sont discutés, ainsi que les nouveaux développements tels que les approches de « jumeau numérique », avec leur applicabilité, leur potentiel et leurs limites dans la science du cerveau.
Un « jumeau numérique » est un type de modèle informatique personnel du cerveau qui peut être constamment mis à jour avec des données mesurées obtenues auprès de son homologue réel, à savoir le patient. Bien qu’ils ne soient pas destinés à être une réplique exacte, la complexité croissante et le pouvoir prédictif de ces modèles mettent à portée de main de nouvelles applications cliniques et de recherche.
D'autres domaines clés décrits dans l'article comprennent les atlas numériques à haute résolution, les modèles cérébraux intégrant plusieurs échelles et modalités, l'intelligence artificielle (IA) neurodérivée et les innovations informatiques.
EBRAINS joue un rôle clé à l'interface entre la recherche sur le cerveau et l'informatique, en permettant aux scientifiques d'accéder aux supercalculateurs européens les plus puissants via le réseau informatique Fenix et aux systèmes informatiques inspirés du cerveau BrainScaleS et SpiNNaker. que Résumé exécutif Cet article a été publié sur le site Web de l'infrastructure de recherche EBRAINS.
Plus d'information:
Catherine Amuntz et al., La prochaine décennie de recherche sur le cerveau numérique : une vision des neurosciences à l'intersection de la technologie et de l'informatique, Imagerie des neurosciences (2024). est ce que je: 10.1162/imag_a_00137
Huawei a connu une croissance fulgurante avec près de 70 % de ses ventes de smartphones en Chine début 2024, tandis que les ventes d'Apple ont chuté de 19 % sur la même période.
Apple ressent cette année une pression sur le marché des smartphones, alors que la domination de l'iPhone en Chine a diminué malgré une reprise du marché.
C'est ce que révèle un nouveau rapport de Counterpoint Research, qui affirme que les ventes de smartphones en Chine ont augmenté de 1,5 % au premier trimestre 2024 par rapport à la même période de l'année dernière. Il s'agit du deuxième trimestre consécutif de croissance annuelle pour la Chine, reflétant la reprise observée sur le marché mondial des smartphones.
Counterpoint estime que cette reprise se poursuivra, car il s’attend à une croissance « faible à un chiffre » pour le reste de l’année 2024. Le rapport note que l’essor de l’IA générative a déjà vu les fabricants d’équipement d’origine (OEM) chinois intégrer des fonctionnalités basées sur l’IA dans leurs produits. produits phares. Dispositifs.
Mengmeng Zhang, analyste principal chez Counterpoint, a décrit le début de 2024 comme « le trimestre le plus compétitif jamais enregistré » en Chine, avec seulement 3 % de différence de part de marché entre les six plus grands acteurs.
« Les fabricants de smartphones se livrent une concurrence féroce pendant la période des fêtes, finalisant diverses stratégies de marketing et de promotion bien à l'avance », a déclaré Zhang. « En particulier, les équipementiers chinois, avec leurs offres abondantes et rentables, profitent de la hausse des ventes dans le segment bas de gamme, car les travailleurs migrants achètent des smartphones abordables et économiques à leur retour chez eux pour les vacances. écart de part Le marché entre les principaux acteurs.
Counterpoint a déclaré que Huawei est apparu au premier trimestre 2024 comme le plus performant, avec une croissance énorme d'environ 70 % par rapport à la même période en 2023. Le rapport attribue la croissance de Huawei au lancement réussi de la série de téléphones Mate 60 équipés de la 5G. la technologie, ainsi que « la réputation de la marque ».
Cette croissance surprenante a permis à Huawei de capturer 15,5 % de la part de marché totale, derrière les 15,7 % d'Apple et les 16,1 % d'Honor. Honor a connu une croissance de 11,5 % au cours du trimestre.
Apple occupait auparavant la première place au premier trimestre 2023, mais a subi une baisse d'une année sur l'autre de plus de 19 % au premier trimestre 2024, tombant à la troisième place du marché. Vivo a connu une légère baisse au dernier trimestre, mais a réussi à prendre la première place au premier trimestre 2024 avec une part de marché de 17,4 %.
Découvrez comment les tendances technologiques émergentes de demain vous transformeront avec notre nouveau podcast, Future Human : The Series. écoute maintenant Spotifysur pomme Ou partout où vous obtenez vos podcasts.
Elon Musk affirme que le « remplacement du disque » a fonctionné pour lui. Mais il manque des preuves que cette chirurgie aide à traiter la douleur chronique.
La semaine dernière, dans un article sur le site X, le propriétaire de la plateforme Elon Musk Recommandé Les gens ont recours au remplacement d’un disque s’ils souffrent de graves douleurs au cou ou au dos.
Selon la biographie du milliardaire, il souffre de douleurs chroniques au dos et au cou depuis qu'il a essayé…Lancer de judo« En 2013, lors d'une fête de style japonais pour son 42e anniversaire, un lutteur de sumo de 350 livres a fait exploser un disque à la base de son cou.
Dans les commentaires qui ont suivi la publication, Musk a déclaré que l’opération avait « changé la donne » et avait considérablement réduit sa douleur.
Le message original de Musk a jusqu'à présent reçu plus de 50 millions de vues et a été créé Controverse. Alors, qu’est-ce que la chirurgie de remplacement discal et que nous disent les données probantes sur ses avantages et ses inconvénients ?
En quoi consiste le remplacement d’un disque ?
Le remplacement de disque est un type de chirurgie dans lequel un ou plusieurs disques vertébraux (le coussin entre les os de la colonne vertébrale, également appelés vertèbres) sont retirés et remplacés par un disque artificiel pour conserver le mouvement entre les vertèbres. Les disques artificiels sont en métal ou… Mélanger En métal et en plastique.
Le remplacement du disque peut être effectué pour Un certain nombre de raisonsy compris une hernie discale au cou, semble-t-il à Misk.
Le remplacement du disque est Chirurgie générale. Elle nécessite une anesthésie générale et l’opération dure généralement 2 à 4 heures. La plupart des gens restent à l’hôpital pendant 2 à 7 jours. Après la chirurgie, les patients peuvent marcher mais doivent éviter les exercices intenses et la conduite automobile pendant 3 à 6 semaines. Il peut être demandé aux personnes de porter un collier cervical (après une chirurgie du cou) ou une attelle dorsale (après une chirurgie du dos) pendant environ 6 semaines.
Lire la suite : Elon Musk affirme que la kétamine peut vous sortir d'un « état d'esprit négatif ». Que dit la recherche ?
Les coûts varient selon que vous soyez opéré dans un système de santé public ou privé, si vous disposez d'une assurance maladie privée et selon votre niveau de couverture si vous en bénéficiez. En Australie, même si vous disposez d’une assurance maladie, la chirurgie de remplacement discal peut vous laisser plus de pertes. 12 000 AUD de votre poche.
La chirurgie de remplacement discal n'est pas pratiquée aussi souvent que les autres chirurgies de la colonne vertébrale (par exemple, fusion vertébrale), mais son utilisation est croissante.
dans Nouvelle Galles du Sud Par exemple, les taux de remplacement de disque financés par le secteur privé ont été multipliés par six, passant de 6,2 par million de personnes en 2010-2011 à 38,4 par million en 2019-2020.
Quels sont les avantages et les inconvénients ?
Les personnes qui envisagent une intervention chirurgicale envisagent généralement cette option plutôt que de ne pas subir de chirurgie. Mais il y a eu très peu de recherches comparant la chirurgie de remplacement discal aux traitements non chirurgicaux.
Les essais cliniques constituent le meilleur moyen de déterminer si un traitement est efficace. Vous devez d’abord démontrer que le nouveau traitement vaut mieux que ne rien faire avant de commencer à faire des comparaisons avec d’autres traitements. Pour les interventions chirurgicales, l’étape suivante peut consister à comparer la procédure à des alternatives non chirurgicales.
Malheureusement, ces premières étapes cruciales de la recherche sur la chirurgie de remplacement discal pour les douleurs au cou et au dos ont été largement ignorées. Il existe donc une grande incertitude quant au traitement.
À notre connaissance, il n’existe aucun essai clinique permettant de vérifier si le remplacement discal est efficace contre les douleurs cervicales par rapport à rien ou par rapport aux traitements non chirurgicaux.
Pour les lombalgies, le seul essai clinique à notre connaissance comparant le remplacement discal à une alternative non chirurgicale a révélé que la chirurgie de remplacement discal était légèrement plus efficace qu'un programme de rééducation intensif après Deux ans Et Huit ans.
De nombreuses personnes souffrent de douleurs chroniques. Jan Krukow/Pexels
Les complications ne sont pas rares et Peut inclure Luxation du disque artificiel, fracture (fracture) du disque artificiel et infection.
Dans l'essai clinique mentionné ci-dessus, 26 sur 77 patients chirurgicaux Il a eu des complications dans les deux ans suivant le suivi, dont une qui a subi une intervention chirurgicale de révision qui a endommagé une artère et a conduit à l'amputation de sa jambe. La chirurgie de révision consiste à refaire la chirurgie initiale si quelque chose doit être réparé.
Existe-t-il des alternatives efficaces ?
La première chose à considérer est de savoir si vous avez besoin ou non d’une intervention chirurgicale. je cherche Deuxième opinion Cela peut vous aider à vous sentir plus informé sur vos options.
De nombreux chirurgiens considèrent le remplacement discal comme une alternative à la fusion vertébrale, qui constitue le choix Il est souvent proposé aux patients. En fait, les preuves de recherche utilisées pour soutenir le remplacement discal proviennent principalement d'études comparatives. Remplacer le disque à Fusion vertébrale. Ces études montrent que les personnes souffrant de douleurs au cou peuvent récupérer et retourner au travail plus rapidement après un remplacement de disque qu'avec une fusion vertébrale et que les personnes souffrant de maux de dos peuvent obtenir un soulagement légèrement meilleur de la douleur avec un remplacement de disque qu'avec une fusion vertébrale.
Cependant, la fusion vertébrale n'est pas bien étayée par des preuves la comparant aux alternatives non chirurgicales et, comme le remplacement d'un disque, elle est également coûteuse et associée à des risques de préjudice importants.
Heureusement pour les patients, il existe de nouveaux traitements non chirurgicaux cou Et les preuves contre les maux de dos montrent son efficacité – et c’est beaucoup moins cher que la chirurgie. Il s'agit notamment de traitements qui s'attaquent aux facteurs physiques et psychologiques qui contribuent à la douleur d'une personne, tels que : Ergothérapie cognitive.
Lire la suite : La chirurgie ne guérira pas les maux de dos chroniques, alors que fera-t-elle ?
Bien que Musk ait vanté les bons résultats immédiats de la chirurgie de remplacement discal, compte tenu des preuves – ou de leur absence – nous recommandons la prudence lorsque l’on envisage cette chirurgie. Si l'on vous propose de choisir entre le remplacement d'un disque et la fusion vertébrale, vous voudrez peut-être envisager une troisième alternative : pas de chirurgie du tout.
