Le plein usage de nos cinq sens : goût, odorat, toucher, vision et ouïe est un bien particulièrement précieux pour chacun d'entre nous. Ils contribuent, chacun dans son registre propre, quotidiennement et de manière décisive à la qualité de notre vie et de nos relations avec notre entourage. Corrélativement les pathologies qui peuvent les affecter sont très handicapantes. Parce qu'ils sont source de profondes satisfactions et motivations, notre comportement y est très sensible. Aujourd'hui, ce que l'on appelle le « design sensoriel » est ainsi devenu un outil de promotion de vente important. L'objectif de ce livre est de faire mieux connaître et comprendre ce que sont la neurochimie, la chimie et la physicochimie sensorielle et leurs nombreuses et récentes applications pour préserver et satisfaire nos cinq sens et résoudre les défis.

La chimie et les sens

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'Etudes 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.

Chimie et Alexandrie dans l’Antiquité

Les meilleures projections actuelles font état que 70% au moins de la population mondiale sera citadine en 2050. Comment faire en sorte gue 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.

La chimie et les grandes villes

Le cerveau humain est l'objet le plus complexe de la création. Il commande nos comportements, nos actions, nos états, mentaux ou physiques. Les dissections faites par les médecins des siècles passés ont permis, à partir d'examens post-mortem, d'établir de timides corrélations entre pathologies et détérioration de tissus cérébraux. Mais comment espérer relier cet organe mou et insaisissable aux fonctions de la vie, de l'humeur, des maladies ?

La science des vingt dernières années a tracé la voie des réponses à ces questions. Et la chimie y occupe une place toute particulière. Citons-en trois champs d'applications, explicités dans cet ouvrage : 1) les techniques d'imagerie modernes permettent de voir le cerveau « en situation réelle », montrant l'importance de la dynamique des molécules pour éclairer son fonctionnement au niveau moléculaire ; 2) l'observation des transformations de ses structures internes, qui ouvre la voie de la compréhension des processus du vieillissement ; 3) l'étude des effets de molécules étrangères introduites volontairement éclaire l'action des drogues et permet de définir des médicaments pour lutter contre la dépression, les maladies neurodégénératives comme Parkinson ou Alzheimer. puis plus tard contre d'autres (toutes ?) les maladies. Si l'on considère la jeunesse de ces recherches et la rapidité de leurs progrès, on réalise les perspectives stupéfi antes qui se présentent pour la santé publique des prochaines générations. On voit aussi, de façon magistrale, qu'il faut faire jouer la chimie pour saisir le vivant.

Chimie et cerveau

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.

Il y a seulement quelques années, les énergies fossiles (charbon, pétrole) étaient reines et le nucléaire les complétait par des technologies d'avenir. Tout a changé aujourd'hui : le pétrole s'épuise et disparaîtra, des accidents rares mais terribles discréditent le nucléaire. Alors même que la vie, quotidienne comme économique, repose de plus en plus sur l'électricité ! Et voilà que l'obsession du changement climatique entre en jeu et vient disqualifier notre source privilégiée, le pétrole, puisque les émissions de gaz carbonique dues à la combustion sont principalement dénoncées ! Ce qui était une préoccupation pour les spécialistes au début du siècle mobilise maintenant tout le monde. Les auteurs de cet ouvrage montrent comment les scientifiques et les ingénieurs modifient les procédés connus pour limiter les émissions de CO2 et en inventent d'autres. Ils montrent aussi comment se passer de combustibles fossiles, en utilisant l'énergie du vent (les éoliennes) ou celle du solaire (les cellules photovoltaïques), ou encore comment développer des procédés à base de plantes (les biocarburants), mieux sécuriser le nucléaire, voire, pour le grand avenir, utiliser la fusion des atomes - le procédé du soleil ! Le chemin vers les nouvelles énergies comportera bien des étapes . Les meilleurs spécialistes des laboratoires et des industries nous transmettent dans ce volume ce qu'il faut savoir pour aborder cette ère techniquement révolutionnaire.

Chimie et énergies nouvelles

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 !

Chimie, nanomatériaux, nanotechnologies

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.

La chimie et les sens

Résumé

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