L'angle magique du graphène révèle une nouvelle tournure

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Dans cet épisode :

Si vous prenez deux feuilles de graphène en sandwich et que vous en tordez une de la bonne manière, elle peut acquérir des propriétés supraconductrices. Maintenant, les physiciens ont ajouté un autre matériau à ce sandwich qui stabilise cette supraconductivité, un résultat qui peut compliquer la compréhension des angles magiques par les physiciens. Article de recherche : Arora et al.

Avec de plus en plus de preuves que le SRAS-CoV2 peut se propager dans de minuscules gouttelettes aérosolisées, les chercheurs ont appelé l'OMS à modifier ses directives en matière de prévention des maladies. Nouvelles : Des preuves de plus en plus nombreuses suggèrent que le coronavirus est en suspension dans l'air - mais les conseils de santé n'ont pas rattrapé ; Article de recherche : Morwaska et al.; OMS : Transmission du SARS-CoV-2 : implications pour les précautions de prévention des infections

Réparer les poumons humains en les connectant à des porcs et une nouvelle forme de carbone. Fait saillant en recherche : Comment utiliser un porc vivant pour revitaliser un poumon humain; Point culminant de la recherche : ce matériau est presque aussi dur que le diamant, mais aussi léger que le graphite

Pendant des décennies, on a pensé que les microbes qui utilisent le manganèse comme source d'énergie devaient exister. Maintenant, pour la première fois, les chercheurs ont trouvé des preuves qu'ils le font. Article de recherche : Yu et Leadbetter

Retour sur quelques faits saillants du Briefing Nature. Cette fois, nous discutons des preuves ADN de contact entre les anciens Amérindiens et les Polynésiens, de la réintroduction du bison au Royaume-Uni et de la première extinction d'un poisson marin moderne. Nature News: Un ancien voyage a transporté l'ADN des Amérindiens dans des îles éloignées du Pacifique; The Guardian : Le bison sauvage retournera au Royaume-Uni pour la première fois en 6 000 ans ; Scientific American : L'extinction en douceur des poissons-mains marque une triste étape

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doi : https://doi.org/10.1038/d41586-020-02125-7

Hôte : Shamini Bundell

Bienvenue à nouveau sur le podcast Nature. Cette semaine, un nouveau rebondissement dans la physique des angles magiques…

Hôte : Nick Howe

Et les bactéries qui vivent du manganèse. Je suis Nick Howe.

Hôte : Shamini Bundell

Et je suis Shamini Bundell.

[Tinter]

Hôte : Nick Howe

Avant de commencer, une petite annonce. La semaine dernière, nous avons retiré l'incarnation précédente de notre podcast dérivé de la pandémie Coronapod. À l'avenir, nous allons en inclure une version condensée dans cette émission chaque semaine. Donc, si vous voulez juste entendre les dernières mises à jour sur les coronavirus, passez à 8h40, mais j'espère que vous resterez pour d'autres belles histoires du monde de la science. En parlant de ça, qu'est-ce qu'on a en tête cette semaine, Shamini ?

Hôte : Shamini Bundell

Eh bien, tout d'abord, le journaliste Adam Levy a enquêté sur un matériau avec une torsion.

Intervieweur : Adam Lévy

Un magicien ne révèle jamais ses secrets, mais cela n'empêchera pas un scientifique d'essayer de regarder sous le rideau. Et aujourd'hui, nous examinons les efforts des physiciens pour enquêter sur les énigmes d'un matériau fascinant - le graphène.

Interviewé : Stevan Nadj-Perge

Le graphène est une feuille unique d'atomes de carbone où les atomes sont disposés dans un réseau en nid d'abeille. Donc, si vous pensez à une clôture en fil de fer, c'est une bonne façon de visualiser.

Intervieweur : Adam Lévy

Il s'agit du physicien Stevan Nadj-Perge du California Institute of Technology. Le graphène est un matériau intrigant avec des propriétés mécaniques et électriques incroyables, mais lorsque vous placez une feuille au-dessus d'une autre et que vous la tordez d'environ 1,1 degré - ce qu'on appelle « l'angle magique », des choses étranges commencent à se produire. Dans certaines conditions, le sandwich au graphène commence à se comporter comme un isolant électrique. Dans d'autres conditions, il devient un supraconducteur, conducteur d'électricité sans résistance. Voici la journaliste principale de Nature, Lizzie Gibney, qui a suivi les rebondissements de cette recherche sur l'angle magique.

Interviewée : Lizzie Gibney

Lorsque cette recherche est apparue pour la première fois, elle a provoqué un énorme émoi. En fait, c'était lors d'une grande réunion de l'American Physical Society en 2018, et l'auteur principal de l'article a déclaré qu'il se sentait comme une rock star, c'est à quel point tout le monde était intéressé par cette idée particulière.

Intervieweur : Adam Lévy

D'autres groupes ont depuis reproduit les résultats, mais les physiciens sont toujours aux prises avec ce qui se cache derrière ces propriétés bizarres. Ce qui est clair, cependant, c'est qu'en assemblant deux feuilles de graphène et en les tordant, une nouvelle structure émerge.

Interviewée : Lizzie Gibney

Vous obtenez cela, presque, cela ressemble à un motif d'interférence. En fait, cela s'appelle un motif moiré et vous l'obtenez parfois sur des ailes de papillon. Donc, au lieu d'avoir juste ces minuscules unités répétitives, vous avez plutôt cette unité répétitive massive, une sorte de gros diamant au-dessus, et cela change en fait la façon dont le type de comportement des électrons à l'intérieur et comment ils sont capable de bouger, vous pouvez donc changer radicalement les propriétés du matériau.

Intervieweur : Adam Lévy

L'une des choses qui enthousiasment tant les physiciens est la possibilité d'accorder ces propriétés géniales. Ils émergent lorsque les feuilles sont refroidies et exposées à un champ électrique - des choses qui peuvent être facilement modifiées avec l'angle.

Interviewée : Lizzie Gibney

Cette capacité à pouvoir le contrôler est vraiment quelque chose de tout à fait nouveau. Mais même au-delà de cela, il y avait des indices que le type de supraconductivité que nous voyions dans le graphène pourrait être ce type inhabituel que nous avons vu dans des supraconducteurs à température relativement élevée, et donc cela a rendu les gens très excités parce que le graphène est si simple . C'est tellement plus facile à comprendre que les autres matériaux que nous avons vus avec cette propriété. Donc, il y avait l'idée que ce pourrait être ce genre de pierre de Rosette, c'était de percer le secret de la supraconductivité non conventionnelle.

Intervieweur : Adam Lévy

Comprendre si le graphène tordu à l'angle magique avait des propriétés supraconductrices non conventionnelles pourrait aider à développer des supraconducteurs à température ambiante, par opposition aux supraconducteurs conventionnels qui nécessitent des conditions super froides. Mais ce n'est pas une tâche facile. Ces matériaux ont déconcerté les physiciens pendant des décennies. Stevan, dont vous avez entendu parler plus tôt, a été fasciné par ce qui peut être appris sous l'angle magique, et cette semaine dans Nature, pour essayer de découvrir certains de ses secrets, il a décidé d'ajouter au sandwich au graphène.

Interviewé : Stevan Nadj-Pergé

Nous avons donc en quelque sorte décidé d'enquêter sur ce qui se passerait lorsque vous mettriez du graphène bicouche torsadé en sandwich avec un autre matériau appelé diséléniure de tungstène.

Intervieweur : Adam Lévy

Et le simple fait d'inclure cet autre matériau aux côtés du graphène a ajouté encore plus de magie à l'angle magique.

Interviewé : Stevan Nadj-Perge

Il a stabilisé la supraconductivité pour les angles vraiment éloignés de l'angle magique, principalement beaucoup plus petits que l'angle magique. C'était très surprenant et plutôt fascinant, donc la première chose que je demandais à mes étudiants de faire était de répéter l'expérience et d'essayer de s'assurer que tout allait bien.

Intervieweur : Adam Lévy

Voir la supraconductivité étendue à différents angles pourrait donner un aperçu de ce qui se cache derrière l'angle magique en premier lieu. L'une des raisons pour lesquelles cela est si intéressant est que cela donne aux physiciens un moyen de vérifier leurs théories, car s'ils ne peuvent pas expliquer cette nouvelle expérience, elles pourraient ne pas être la bonne description de la physique sous-jacente.

Interviewé : Stevan Nadj-Perge

Donc, si vous faites une théorie et que votre théorie n'est valable que sous un angle spécifique, ce n'est peut-être pas la théorie la plus correcte pour expliquer les phénomènes.

Intervieweur : Adam Lévy

Cette expérience semble avoir supprimé l'état isolant qui a été observé avec la configuration plus simple de l'angle magique. Cela pourrait être difficile à expliquer avec les théories de la supraconductivité non conventionnelle, bien qu'il soit encore trop tôt pour rejeter des théories. Mais au contraire, ces résultats ne feront que donner aux physiciens encore plus de raisons d'étudier le graphène bicouche torsadé à angle magique. Revoilà Lizzie.

Interviewée : Lizzie Gibney

C'est aussi le cas qu'il a toujours l'air vraiment inhabituel. Donc, même si ce n'est pas exactement le même mécanisme qui se passe dans ces autres matériaux que nous essayons de craquer depuis des décennies, c'est toujours quelque chose qui semble assez exotique et peut-être un type différent de supraconductivité avec lequel nous ne sommes pas familiers. Et en plus de cela, c'est juste excitant parce que c'est une autre façon maintenant que les physiciens ont découvert qu'ils peuvent utiliser pour ajuster le graphène pour changer ses propriétés juste en faisant ces changements relativement petits, donc je pense que cela prouve qu'en fait ces types de systèmes dans le graphène est encore plus polyvalent que nous ne le pensions.

Intervieweur : Adam Lévy

Stevan souhaite savoir si les idées de son article pourraient être appliquées à des systèmes en dehors du graphène bicouche, révélant potentiellement de nouvelles propriétés d'anciens matériaux.

Interviewé : Stevan Nadj-Perge

Des idées similaires peuvent-elles stabiliser la supraconductivité dans différentes classes de supraconducteurs ? Il serait donc très intéressant d'essayer de mettre le substrat ou des sandwichs similaires et d'explorer comment ils affectent la supraconductivité ou d'autres états intéressants dans des structures similaires.

Intervieweur : Adam Lévy

Donc, il semble que l'angle magique ne révèle pas ses secrets de sitôt, mais étant donné à quel point il semble être un tour complexe, Stevan est loin d'être le seul à poser des questions.

Interviewée : Lizzie Gibney

Tout le monde a assemblé différents nombres de couches de graphène. Nous avons vu des tricouches ainsi que ces bicouches, différentes méthodes de torsion, d'imagerie, donc regarder vraiment, vraiment, de près pour voir ce qui se passe réellement dans le matériau et oui, tordre avec de tout nouveaux matériaux. Les gens viennent de prendre leur truc préféré et de le mettre dedans et de voir ce qui se passe. Donc, pour le moment, il y a tellement de questions ouvertes, mais c'est un domaine vraiment, vraiment passionnant.

Hôte : Shamini Bundell

C'était Lizzie Gibney, et avant elle, Stevan Nadj-Perge. Vous pouvez trouver l'article de Stevan ainsi que des nouvelles et des points de vue dans les notes de l'émission. Nous mettrons également un lien vers la fonctionnalité que Lizzie a écrite l'année dernière sur la façon dont le graphène à angle magique agite la physique.

Hôte : Nick Howe

Ensuite, Benjamin Thompson, Noah Baker et Amy Maxmen sont là pour nous donner les dernières mises à jour sur les coronavirus dans le Coronapod de cette semaine. Dans le passé, nous avons gardé le podcast dans une zone sans coronavirus, donc si vous préférez ne pas entendre ce segment, vous pouvez passer à 19h16.

Animateur : Benjamin Thompson

Donc, oui, comme l'a dit Nick, il est temps pour Coronapod. Je suis Benjamin Thompson, et si vous n'avez jamais entendu Coronapod auparavant, c'était son propre podcast, mais nous allons en quelque sorte plier une version condensée chaque semaine dans le podcast Nature régulier que vous écoutez bien maintenant et essayez de vous donner quelques-unes des mises à jour sur la pandémie de COVID-19 au fur et à mesure que nous les recevons. Bien sûr, je ne suis pas seul dans cette entreprise et je suis rejoint sur la ligne par Noah Baker et Amy Maxmen de Nature. Bonjour à vous deux. Comment allez-vous aujourd'hui?

Interviewée : Amy Maxmen

Je suis assez bon.

Interviewé : Noah Baker

Oui, je vais très bien. C'est un moment d'enregistrement différent aujourd'hui parce que le podcast Nature est un moment différent de celui où Coronapod sortait et nous pouvons voir l'appel vidéo d'Amy Maxmen, donc tout est différent mais nous allons essayer de vous apporter quelque chose qui a encore du sens .

Animateur : Benjamin Thompson

Oui, nous avons réussi à passer environ trois mois sans voir le visage d'Amy lors d'un appel vidéo et elle nous a rejoint aujourd'hui, ce qui est un régal absolu, alors, Amy, merci beaucoup.

Interviewée : Amy Maxmen

Je t'en prie.

Animateur : Benjamin Thompson

Aujourd'hui, nous allons discuter d'une grande question qui reste dans l'épidémie, mais il y a vraiment eu un débat à ce sujet, et c'est comment le coronavirus se propage entre les gens. Maintenant, il est largement admis que le principal moteur de cette propagation est la transmission des gouttelettes, mais on a beaucoup parlé récemment de l'importance des aérosols. Mais j'ai pensé peut-être avant de commencer, peut-être que si nous pouvions essayer de travailler sur une définition de ce que cela signifie. Quelle est la différence entre une goutte et un aérosol ? Qui aimerait prendre celui-là ?

Interviewé : Noah Baker

Je pense que je peux faire celui-là, en fait. Ainsi, un aérosol est une particule de moins de 5 microns de diamètre, ce sont donc ces particules vraiment minuscules qui sont libérées pendant la parole, le chant ou la respiration et qui peuvent transporter le virus ou une charge virale potentiellement plus loin qu'une gouttelette ne pourrait être capable de voyager dans l'air, peut-être être capable de le faire entrer dans les systèmes de ventilation, et cela change en quelque sorte la dynamique de propagation de ce virus. Mais comme vous l'avez dit, il y a beaucoup de questions sur l'importance des particules aérosolisées dans la transmission du coronavirus.

Animateur : Benjamin Thompson

Eh bien, je pense que vous avez tout de suite touché le fond du problème. Peut-être que ces aérosols peuvent persister dans l'air. Ainsi, une grande partie des conseils que nous avons entendus au cours des derniers mois sont qu'en mettant une distance entre vous et quelqu'un d'autre, et évidemment en portant également un masque - nous pourrions en parler un peu - vous êtes en quelque sorte réduire le risque de ces gouttelettes, ces sortes de particules plus grosses parce qu'elles ont tendance à être un peu plus lourdes et à tomber au sol et ainsi de suite. Mais les choses ont changé cette semaine lorsqu'un groupe de chercheurs a écrit une lettre disant, eh bien, en fait, "Je pense que nous devons sérieusement considérer que les aérosols pourraient également être un grand moteur."

Interviewée : Amy Maxmen

Oui exactement. Ainsi, leur lettre était en quelque sorte dirigée directement vers l'Organisation mondiale de la santé disant qu'en tant qu'organisme mondial d'orientation en matière de santé publique, ils devraient dire quelque chose sur la transmission par voie aérienne et le potentiel de transmission par voie aérienne.

Interviewé : Noah Baker

Oui, je pense qu'avec le temps, il y a eu un nombre croissant de preuves suggérant que cela pourrait se produire, et il y a eu des études de cas relativement bien documentées sur des choses comme celle-ci. Donc, il y avait, par exemple, une chorale dans l'État de Washington qui se réunissait, ils chantaient, il y avait une distanciation qui était encouragée, une sorte de câlins et les choses étaient découragées, il y avait du désinfectant pour les mains là-bas, et pourtant à travers cette sorte de chorale de deux heures répétition, il y avait quelque chose comme 30 choristes ou peut-être plus qui étaient infectés et quelques-uns d'entre eux sont également morts. Et le genre de suggestion est qu'il n'y aurait vraiment pas eu de moyen de transmettre le virus à autant de personnes si ces autres types de mesures de distanciation étaient en place, à moins que ce ne soit par le biais d'aérosols qui sont libérés par le chant. Et il y a des chercheurs qui ont également modélisé cela dans cette salle particulière et sont arrivés à une sorte de conclusion similaire là-bas. Je veux dire qu'il existe d'autres exemples de ce type dans le monde, d'études de cas similaires qui semblent indiquer une certaine importance de la transmission par aérosol.

Animateur : Benjamin Thompson

Et ce ne sont pas que des études de cas, n'est-ce pas ? Il y a également eu quelques expériences qui ajoutent en quelque sorte à cette base de preuves que des particules en aérosol peuvent être impliquées dans la propagation du virus.

Interviewée : Amy Maxmen

Et je pense que c'est pourquoi une grande partie de cela repose toujours sur cela. Il n'y a pas une seule étude parfaite qui le prouve hors de tout doute. Cependant, comme vous l'avez dit, il existe un certain nombre de preuves convergentes indiquant que la propagation par aérosol est une chose à laquelle nous devrions réfléchir et à laquelle nous devrions réfléchir dans les recommandations. Dans l'histoire publiée par Nature, il y a une sorte de belle liste de certaines des principales études qui sont mentionnées à ce stade. Il y en a un de mai où les chercheurs ont utilisé la diffusion de la lumière laser pour détecter les gouttelettes que les personnes en bonne santé émettent juste au moment où elles parlent. Donc, c'est une sorte d'étude biophysique, et ce qu'ils ont calculé, c'est qu'en une minute de conversation à voix haute, vous pourriez avoir généré 1 000 aérosols chargés de virus, et ces aérosols ne font que 4 micromètres de diamètre et ils pourraient rester en suspension dans l'air pendant 8 minutes, puis ils ont ajouté dans un environnement confiné. C'est donc un détail important lorsque vous réfléchissez à ce qu'il faut faire de ces informations. L'idée est que si vous êtes à l'extérieur et que c'est une journée venteuse, ce n'est peut-être pas un tel problème, mais si l'air ne se déplace pas et s'il n'y a pas d'air pur qui entre, vous allez avoir des ennuis. Une autre des études parle de personnes infectées par le coronavirus. Ils ont exhalé 1 000 à 100 000 copies du virus par minute, et c'est l'ARN, donc c'est juste un marqueur de la présence de l'agent pathogène. Je dois dire que nous ne savons pas si c'est contagieux à ce stade. Donc, il y a encore beaucoup de questions dans cet espace, mais je pense qu'un point que les chercheurs en santé publique et un tas d'autres personnes, des physiciens, ont souligné est qu'il y a encore suffisamment de preuves pour dire que nous devrions vraiment être réflexion sur la ventilation et la recirculation de l'air à l'intérieur et accent sur les masques, encore plus fortement que par le passé, pour les recommandations de l'Organisation mondiale de la santé mais aussi les recommandations des instances de conseil de santé publique au sein des gouvernements.

Animateur : Benjamin Thompson

Et vous avez mentionné la ventilation là-bas, et la lettre des chercheurs parle de ventilation et suggère que l'ouverture des fenêtres et ce que vous avez pourrait être un moyen potentiel d'atténuer ce type de transmission et, Amy, vous avez parlé la semaine dernière de la prison et du manque de ventilation là-bas, il semble donc que ce soit quelque chose qui doit être pris en compte.

Interviewée : Amy Maxmen

C'est drôle, avec toute l'attention autour de cette lettre qui est sortie, je pense qu'il y avait une partie de moi qui était comme, "Attendez, mais les gens conseillent déjà sur la ventilation", mais j'ai réalisé que ce que ces chercheurs disent est vrai, que si les directives de santé publique ne prennent pas vraiment cela en charge, même si je pensais personnellement: «Bien sûr, vous avez besoin de ventilation», cela doit être porté à un niveau supérieur. Et pour réfléchir à la situation que vous venez de mentionner et peut-être qu'une fois que nous aurons décidé que la ventilation est nécessaire, peut-être que les gens commenceront à se demander : « Y a-t-il des filtres à air qui aideront ? » Y a-t-il quelque chose à cette chose UV? Pouvez-vous réellement utiliser les UV à l'intérieur pour faire quelque chose ? » À l'heure actuelle, je ne ferais confiance à personne qui dit qu'il a définitivement trouvé le moyen, mais c'est quelque chose à examiner.

Interviewé : Noah Baker

C'est totalement anecdotique ici, mais mon père est actuellement en train d'essayer de déterminer s'il peut se marier avec son partenaire à un moment donné au cours des deux prochains mois, et ils examinent les règles à ce sujet, et un des règles en ce moment au Royaume-Uni est que vous ne pouvez avoir qu'une seule personne qui chante à distance si vous allez vous marier, et ce genre de limitation du chant est quelque chose qui se trouve dans un bon nombre de la gestion d'événements au Royaume-Uni recommandations. Et encore une fois, mon hypothèse est que c'est lié aux aérosols car encore une fois, je ne vois pas pourquoi les gens qui chantent seraient un problème à part si c'était pour l'aérosolisation. J'ai en quelque sorte cette image maintenant d'un mariage où il y a quelqu'un debout dans un coin qui regarde un mur en train de chanter et c'est le genre de divertissement dans un mariage, et je pense que ce serait assez amusant.

Animateur : Benjamin Thompson

Donc, je veux dire, bien qu'il semble que la transmission des gouttelettes soit toujours le principal moteur, les gens pensent à ces aérosols et mettent des choses en place pour essayer d'arrêter ce genre de dérive dans les airs vers l'autre côté de la pièce où vous pourriez être assis, par exemple.

Interviewée : Amy Maxmen

Et le 9 juillet, l'OMS a mis à jour ses directives sur la transmission, elles incluent donc maintenant une présentation des preuves et quelques recommandations pour éviter les rassemblements surpeuplés à l'intérieur, en particulier lorsque la distance physique n'est pas possible, et assurer une bonne ventilation environnementale. Ils ont donc mis à jour leurs directives de cette manière et, bien sûr, tout cela dépend de la mauvaise transmission dans votre région. Certes, dans certains pays ou villes où il n'y a pas de coronavirus, vous n'avez pas à vous inquiéter autant.

Interviewé : Noah Baker

Amy, je voulais en quelque sorte vous demander, ainsi qu'à quelqu'un qui fait rapport sur l'OMS depuis un certain temps, l'OMS a été critiquée par diverses personnes pour avoir été trop lente à faire des recommandations ou à soutenir le port de masques assez tôt ou ne pas avoir assez tôt des recommandations relatives aux particules en aérosol. Dans quelle mesure, à votre avis, sont-ils lents et dans quelle mesure faut-il qu'ils aient un niveau de recherche proportionné pour travailler? Je suis un peu intéressé par votre point de vue ?

Interviewée : Amy Maxmen

Ouais, c'est délicat. Je pense que peut-être à cet égard, ouais, peut-être qu'ils étaient un peu lents ici, ce qui ne serait pas non plus totalement nouveau. Ils ont été lents à adopter les recommandations que les gens réclament depuis longtemps. J'ai beaucoup lu sur le paludisme. Ils ont été très lents à recommander l'artémisinine comme médicament de référence après que de nombreux essais l'aient montré. De leur côté, je vois aussi la complication, c'est qu'il est facile pour les scientifiques qui pourraient faire les expériences d'écrire un article et de dire : « Vous devez faire ça. Il est plus difficile de parler au nom du monde entier, de s'assurer que toutes les preuves sont là et de déterminer ce que les gens devraient faire avec ces données. C'est un peu trompeur, donc je comprends la position dans laquelle ils se trouvent. Mais il semble qu'ils aient prêté attention à cela.

Interviewé : Noah Baker

Et je suppose qu'il vaut la peine de mentionner ici, c'est probablement important de mentionner, que bien qu'il y ait eu cette lettre d'un groupe d'experts qui a été écrite en quelque sorte à l'intention de l'OMS pour essayer d'en faire plus et d'en dire plus, c'est 't un cas de comme les scientifiques disent une chose et l'OMS n'est pas d'accord. Même au sein des rangs des scientifiques et des spécialistes dans ce domaine, ce n'est toujours pas fait. Il y a encore beaucoup de débats sur l'importance que cela pourrait avoir, et donc le travail de l'OMS, je suppose, est d'essayer d'écouter tous ces scientifiques et de refléter une image globale, ce qui rend les choses beaucoup plus floues pour eux.

Interviewée : Amy Maxmen

C'est cette chose délicate, quand il y a une preuve d'absence, ce n'est pas une preuve d'absence, et vous jugez toutes ces questions embrouillées. Problèmes délicats. Problèmes emmêlés.

Interviewé : Noah Baker

J'aime le piquant.

Animateur : Benjamin Thompson

Eh bien, il s'agit peut-être d'une nouvelle incarnation de Coronpod, mais il semble encore une fois qu'il reste encore beaucoup de questions auxquelles nous devons répondre. Mais appelons-le là pour le moment, tous les deux, et j'espère que vous me rejoindrez la semaine prochaine et nous continuerons à apporter à tout le monde les dernières nouvelles sur les coronavirus. Amy et Noah, merci beaucoup.

Interviewée : Amy Maxmen

Merci.

Interviewé : Noah Baker

Merci Ben.

Hôte : Shamini Bundell

Et nous en saurons plus de l'équipe Coronapod la semaine prochaine. À l'occasion de l'émission principale, nous découvrirons certaines bactéries capables d'utiliser un métal inhabituel comme source d'énergie. En ce moment, cependant, il est temps pour les faits saillants de la recherche, lus par Dan Fox.

[Tinter]

Dan Renard

Les poumons humains jugés trop endommagés pour être transplantés pourraient être revitalisés en les connectant au système circulatoire d'un porc vivant. Une équipe de chercheurs a recueilli cinq poumons humains qui avaient été jugés impropres à la transplantation en raison de lésions aiguës. Ensuite, après avoir administré à cinq porcs des médicaments immunosuppresseurs et un composant du venin de cobra utilisé pour empêcher le système immunitaire des porcs d'attaquer les poumons, ils ont connecté les organes aux veines jugulaires des animaux. Vingt-quatre heures plus tard, ils ont examiné les poumons et ont constaté que leur structure et leur fonction s'étaient suffisamment améliorées pour les rendre aptes à la transplantation, bien qu'ils n'aient pas encore commencé les essais sur l'homme. L'équipe espère que cette méthode pourra être utilisée pour rendre plus de poumons sains disponibles pour la transplantation et réduire le temps que les gens passent à attendre un organe. Lisez cette recherche dans son intégralité sur Nature Medicine.

[Tinter]

Dan Renard

Le pentadiamant, une nouvelle forme de carbone, devrait être aussi léger que le graphite, aussi dur que le diamant et semi-conducteur comme le silicium. Le carbone est un élément extrêmement polyvalent avec de nombreuses variétés observées, comme le diamant et le graphite. Dans le diamant, chaque atome de carbone se connecte à quatre autres dans un réseau cubique 3D incroyablement solide. Pendant ce temps, dans le graphite, chaque atome se lie à seulement trois autres, formant des feuilles plates d'hexagones. Maintenant, les chercheurs ont calculé que le carbone pourrait également prendre une forme qu'ils appellent "pentadiamant". Ses atomes sont disposés en pentagones, certains atomes ayant quatre liaisons et d'autres trois. Le pentadiamant aura une faible densité similaire au graphite et devrait également agir comme un semi-conducteur. La structure du matériau signifie également qu'il deviendra plus épais lorsqu'il sera étiré. Découvrez toute l'étendue des propriétés prédites du pentadiamant dans Physical Review Letters.

[Tinter]

Intervieweur : Nick Howe

Ensuite, partout sur la planète, les organismes vivants utilisent des choses comme les sucres et d'autres molécules dites organiques à base de carbone comme sources d'énergie. Maintenant, certains microbes rompent avec cette norme et peuvent utiliser des molécules d'énergie inorganiques - des choses comme le fer ferreux, l'ammoniac ou l'hydrogène. Mais depuis environ 100 ans, les chercheurs ont joué avec l'idée que certaines bactéries peuvent utiliser l'élément inorganique manganèse pour fournir de l'énergie. Depuis des décennies, on sait que certaines bactéries peuvent effectuer des réactions chimiques avec le manganèse, mais il n'a jamais été démontré qu'il était la source de leur énergie. Cette semaine dans Nature, cependant, le microbiologiste Jared Leadbetter a montré que certaines bactéries peuvent utiliser le manganèse pour se développer. Je l'ai appelé pour approfondir cette métabolisation du manganèse. Et donc, pour cet article, vous étiez intéressé de voir s'il y avait des bactéries capables d'utiliser le manganèse. Comment avez-vous procédé ?

Interviewé : Jared Leadbetter

Donc, une partie de l'histoire en arrière ici est que je ne faisais pas de recherche sur ce sujet. Dans une sorte de domaine de recherche différent, j'avais fait un substrat. Je l'avais fait avec quelque chose appelé carbonate de manganèse, qui est un peu comme un matériau semblable à de la craie, à utiliser dans une expérience, et quand j'ai eu fini l'expérience et fini avec ce carbonate de manganèse, j'ai oublié de nettoyer la verrerie que j'ai l'avait stocké. Donc, c'est essentiellement un pot de beurre de cacahuète qui avait contenu ce matériau. Il avait séché sur le côté et j'avais oublié de le nettoyer. Et puis j'étais allé le rincer, et parce qu'il avait séché sur le côté, il ne s'est pas rincé. Et donc, je l'ai rempli avec l'eau du lavabo, et je suis parti deux mois, et quand je suis revenu, cette verrerie trempait encore au fond de mon lavabo. Je l'avais complètement oublié. Et le matériau était passé d'une sorte de blanc crayeux à un brun-noir foncé. J'ai en quelque sorte ramassé ce bocal et j'y ai pensé pendant quelques minutes en essayant de me rappeler : 'Qu'est-ce que c'est ? Pourquoi est-ce ici et qu'est-ce que cela pourrait être? Et il m'est venu à l'esprit que, 'Hein, eh bien, si ces organismes existaient sur lesquels les gens se sont interrogés pendant un siècle, cela pourrait être à quoi cela ressemblerait. Et donc, avant de jeter ça dans les égouts, cette expérience que je n'ai même jamais commencée, je devrais peut-être me demander si c'est vraiment ce que les gens recherchaient. Et pour faire court cette longue étude, c'est exactement ce qu'il s'est avéré être.

Intervieweur : Nick Howe

Donc, juste pour que je comprenne bien, vous aviez essentiellement une partie de ce matériau à base de manganèse, un matériau contenant du manganèse, vous l'avez laissé avec de l'eau du robinet, essentiellement, et vous êtes revenu après quelques mois et il avait changé d'une certaine manière donc il avait vraisemblablement été métabolisé par quelque chose?

Interviewé : Jared Leadbetter

Exactement, et c'était une surprise totale et je me suis demandé, 'Wow, est-ce que ça pourrait être aussi simple ? Il n'y a aucun moyen que ce soit aussi facile. Ce doit être le chlore dans l'eau. Et ça m'a vraiment forcé à avoir peut-être un moment de première année en biologie 1A où vous vous demandez : 'Comment savez-vous si quelque chose est vivant ? Comment savez-vous si quelque chose est biologique ou s'il s'agit simplement d'une réaction chimique sans rapport avec la biologie ? »

Intervieweur : Nick Howe

Alors, comment avez-vous montré que c'était effectivement biologique et qu'il n'y avait pas autre chose dans le système ?

Interviewé : Jared Leadbetter

Au départ, ce que je cherchais, c'était un signe que l'oxydation du manganèse dépend de quelque chose d'inconnu dans ce bocal en verre qui peut se propager comme une plante, si vous voulez. Et donc, la façon dont vous faites cela est de faire des contrôles où vous chauffez l'échantillon à une température qui pourrait tuer certains organismes mais ne peut pas tuer les réactions chimiques, et vous établissez en quelque sorte qu'il y a un composant sensible à la température à ceci, et cette température composant sensible est une sorte d'indice qu'il est biologique parce que souvent, lorsque vous commencez à augmenter la température d'une réaction, cela augmente également le taux, et quand tout d'un coup vous atteignez une certaine température et maintenant ce taux tombe à zéro parce que vous avez essentiellement fait bouillir vos organismes, c'est un signe que vous avez probablement un organisme qui le fait.

Intervieweur : Nick Howe

Et avez-vous pu isoler ces organismes ?

Interviewé : Jared Leadbetter

Il y avait quelques défis avec cela. Nous savions que c'était biologique et nous avons une sorte de méthodes génétiques modernes que vous pouvez utiliser pour examiner ce qu'il y a dans ce mélange, et nous savions initialement qu'il y avait de l'ordre de 70 espèces différentes dans ce mélange, et aucune des techniques standard pour essayer de ramener cela à un travail. Mais grâce à quelques efforts, nous avons pu réduire cela à deux espèces, et ce que nous ne savons pas, c'est si cela doit être fait par deux espèces ou si nous sommes tout simplement incapables de séparer ces deux espèces.

Intervieweur : Nick Howe

Alors, savons-nous quelque chose sur ces deux organismes ? Sont-ils similaires à tout ce que vous avez vu auparavant ou sont-ils des choses totalement nouvelles ?

Interviewé : Jared Leadbetter

L'un des organismes, qui représente environ 90% des cellules présentes, n'est pas étroitement lié à tout ce qui a déjà été étudié auparavant. On peut dire qu'il appartient à un certain sous-groupe de bactéries, un sous-groupe majeur, mais ce n'est pas un cousin embrassant de tout ce qui a été étudié. C'est aussi différent qu'une araignée d'un séquoia.

Intervieweur : Nick Howe

Et avons-nous une idée de la façon dont cette métabolisation du manganèse progressait réellement, comment cela fonctionnait ?

Interviewé : Jared Leadbetter

Donc, nous avons commencé à faire des expériences de croissance où vous regardez à quelle vitesse se produit cette oxydation, à quelle vitesse ces organismes se développent-ils ? La question que nous nous posions était de savoir si oui ou non le taux d'oxydation reflétait également cette croissance exponentielle des organismes, et la réponse est oui. Donc, cette corrélation où vous avez cette accélération toujours croissante du taux d'oxydation, puis cette accélération toujours croissante du nombre de cellules présentes dans cette culture, et les deux sont en quelque sorte parallèles l'une à l'autre est en soi un très bonne indication qu'un organisme utilise ce substrat pour stimuler sa croissance.

Intervieweur : Nick Howe

Alors, s'agit-il alors d'un tout autre type de source d'énergie disponible pour les bactéries et pensez-vous qu'il s'agit également d'un cas isolé parce qu'évidemment, cela provenait de l'eau du robinet, alors c'est peut-être assez courant ?

Interviewé : Jared Leadbetter

Oui, donc il y a plusieurs questions en quelque sorte intégrées dans cette question. L'un est la prévalence de cette activité dans l'environnement, et y a-t-il des environnements où elle se produit à des taux plus élevés ou est plus répandue que dans d'autres et, pour le moment, nous ne le savons pas. Nous savons qu'il faut ouvrir l'évier de mon laboratoire et recueillir de l'eau du robinet et ils sont dans cette eau du robinet. Donc, presque certainement, cet organisme vient du sous-sol, d'un aquifère, et peut-être de n'importe quel endroit sur terre où il y a de l'eau souterraine et peut-être que ce substrat, ce carbonate de manganèse, présent, ce processus pourrait se produire. Maintenant, nous allons le découvrir. Mais il est presque certain que cela ne se limite pas à l'évier de mon bureau dans un bâtiment de laboratoire.

Intervieweur : Nick Howe

C'était Jared Leadbetter du California Institute of Technology aux États-Unis. Si vous voulez en savoir plus sur ces bactéries et sur la façon dont Jared est passé du pot de beurre de cacahuète au papier Nature, nous mettrons un lien vers son article dans les notes de l'émission.

Hôte : Shamini Bundell

Enfin, c'est l'heure du briefing hebdomadaire, où nous discutons de quelques articles qui ont été mis en évidence dans le Nature Briefing - c'est la sélection quotidienne d'actualités et d'histoires scientifiques de Nature. Alors, Nick, qu'est-ce qui a attiré ton attention cette semaine ?

Hôte : Nick Howe

Eh bien, j'ai examiné un nouvel article qui a montré qu'il existe des preuves ADN que les anciens Polynésiens et les anciens Amérindiens sont entrés en contact les uns avec les autres.

Hôte : Shamini Bundell

Alors, pourriez-vous peut-être commencer par me donner une petite leçon de géographie ici, Nick, sur l'emplacement de ces deux endroits pertinents ?

Hôte : Nick Howe

Ouais, c'est assez important pour l'histoire, et la raison pour laquelle c'est si surprenant, c'est que ces deux endroits sont assez éloignés, comme des milliers de kilomètres. Ainsi, la Polynésie fait référence à un groupe d'îles situées dans l'océan Pacifique, alors pensez à Hawaï, en Nouvelle-Zélande. Celles-ci font partie des îles polynésiennes. Et l'ADN amérindien dont je parle dans ce cas vient d'Amérique du Sud.

Hôte : Shamini Bundell

OK, donc, difficile pour ces deux personnes de se rencontrer, et que disent les preuves ADN ?

Hôte : Nick Howe

Donc, fondamentalement, c'est une théorie qui circule depuis longtemps, selon laquelle ces deux peuples ont interagi d'une manière ou d'une autre. Il y a des preuves que dans les endroits polynésiens, ils avaient des influences sud-américaines. Par exemple, ils avaient des patates douces qui sont très sud-américaines. Et les preuves ADN ont essentiellement examiné certaines portions d'ADN chez des individus de Polynésie et ont montré qu'ils ont probablement interagi et se sont croisés avec des peuples d'Amérique du Sud vers 1150-1230 après JC.

Hôte : Shamini Bundell

Bon, je vais avoir besoin d'une leçon d'histoire maintenant. Cela va être un épisode très éducatif du podcast. Alors, que se passait-il dans le monde en termes de voyage sur l'océan, qu'avez-vous dit, 1150 après JC ?

Hôte : Nick Howe

Donc, c'est avant une sorte de colonisation européenne de la région. C'était avant les grands voyages de circumnavigation autour du monde et ces gros navires que l'on pourrait considérer comme colonisant les Amériques. Mais même ainsi, on a pensé pendant de nombreuses années que les peuples de ces régions avaient la capacité de parcourir de grandes distances. En 1947, un explorateur norvégien a montré qu'en utilisant ce qui était essentiellement les outils dont il disposait, on pouvait naviguer sur des milliers de kilomètres, et cette preuve ADN semble aller de pair avec cela, montrant qu'il y avait une interaction entre ces personnes. Maintenant, cela ne veut pas dire que la Polynésie a été colonisée par l'Amérique du Sud. Il y a beaucoup de preuves montrant qu'en fait, cela provenait de personnes originaires d'Asie, mais il y a certainement eu une sorte d'interaction.

Hôte : Shamini Bundell

Cela me rappelle beaucoup Moana, juste pour apporter les références Disney ici. Et il y a beaucoup de questions sur la façon dont les humains, anciens et modernes, ont réussi à se frayer un chemin à travers le monde et à se rendre sur toutes ces différentes îles, donc je suppose que c'est une autre preuve montrant que nous avons peut-être sous-estimé l'océan- savoir-faire de différents groupes à travers l'histoire.

Hôte : Nick Howe

Ouais, je veux dire que les Polynésiens n'étaient pas étrangers à l'océan. Ils ont colonisé les îles polynésiennes, par exemple. Mais ils sont tous relativement proches les uns des autres, donc vous pouvez passer de la Nouvelle-Zélande à une petite île en une petite île et il y a beaucoup de choses entre les deux, alors que cela, entre les Amériques et la Polynésie, était comme une vaste étendue de milliers de kilomètres d'océan qui était pratiquement vide. Donc, oui, cela pourrait montrer qu'ils étaient capables de faire des voyages beaucoup plus importants que nous ne le pensions auparavant.

Hôte : Shamini Bundell

C'est très cool. Je vais fredonner des chansons de Moana pour le reste de la journée maintenant.

Hôte : Nick Howe

Que puis-je dire à part que vous êtes les bienvenus. Alors, qu'as-tu trouvé cette semaine, Shamini ?

Hôte : Shamini Bundell

Eh bien, j'ai de bonnes et de mauvaises nouvelles pour toi, Nick, principalement parce que je n'ai pas pu choisir l'une des histoires du briefing, alors j'en ai choisi deux. Mais ce sont en quelque sorte des nouvelles heureuses et tristes.

Hôte : Nick Howe

Eh bien, les mauvaises nouvelles vont certainement en faire un travail d'édition pour moi, mais commençons par les bonnes nouvelles. Qu'avez-vous trouvé dans la colonne des bonnes nouvelles cette semaine ?

Hôte : Shamini Bundell

Je veux dire, c'est peut-être une bonne nouvelle pour moi parce que je suis vraiment excité, mais ils vont réintroduire des bisons pour pouvoir vivre à l'état sauvage et libre dans une région du Kent au Royaume-Uni. C'est après le bison, je veux dire qu'il y avait des bisons au Royaume-Uni, mais nous parlons d'il y a 6 000 ans. Donc, d'un point de vue personnel, je pense que ce sera très excitant et amusant de pouvoir aller voir les bisons qui vivent dans le Kent. Mais plus important encore, il y a aussi un angle de conservation et d'écologie.

Hôte : Nick Howe

Bon, je veux dire, il y a beaucoup d'informations ici. Donc, tout d'abord, il y avait des bisons au Royaume-Uni. C'est une information complètement nouvelle pour moi. Et deuxièmement, ils les réintroduisent. Ces gars vont-ils être sauvages ou vont-ils être contenus d'une manière ou d'une autre? Je ne peux tout simplement pas imaginer des bisons errant dans les champs du Kent.

Hôte : Shamini Bundell

Ouais, donc le bison est le plus gros mammifère terrestre d'Europe, comme s'il était chonky, si je puis dire. Mais apparemment, il sera possible d'utiliser une sorte de clôture à bétail normale pour les garder, mais l'idée est qu'ils vivraient totalement sauvages. Ils ne seraient pas nourris ou quoi que ce soit. Donc, ils erreraient dans ces bois, passeraient un bon moment et ils feraient beaucoup de choses qui seraient vraiment bonnes pour les insectes, les oiseaux et les autres mammifères vivant dans cette région, en particulier à cause de leur interaction avec les arbres. Ils aiment frotter contre les arbres et créer des charges d'écorce morte pour les insectes. Ils aiment les zones claires, donc il y a plus de petites clairières dans les zones boisées où différentes espèces peuvent pousser. Donc, dans l'ensemble, espérons-le, assez bon pour la faune locale.

Hôte : Nick Howe

Ainsi, ils peuvent avoir un impact bénéfique sur d'autres animaux et choses. C'est vraiment cool. Alors, quelle est la mauvaise nouvelle alors ? Nous avons de bonnes nouvelles. Quel est le problème ?

Hôte : Shamini Bundell

Je n'arrive pas à croire que tu n'aies pas demandé la mauvaise nouvelle en premier. C'est définitivement - juste pour votre information - dans le mauvais sens, car nous allons maintenant terminer sur une note triste. Ça va être nul. D'accord, donc, la mauvaise nouvelle est - je veux dire que cela ne semble pas être une toute nouvelle mauvaise nouvelle - c'est une autre espèce qui a disparu. C'est, dans ce cas, une espèce de poisson, et vraiment exceptionnellement, c'est une espèce de poisson marin, quelque chose qui a vécu, jusqu'à l'époque moderne, dans nos océans et qui est maintenant devenu le premier poisson marin moderne à être déclaré officiellement éteint.

Hôte : Nick Howe

Et est-ce un poisson que nous aimons manger ? Est-ce à cause de la surpêche et de choses comme ça?

Hôte : Shamini Bundell

C'est un poisson assez profond. Je ne pense pas que nous en mangions habituellement. Je ne suis pas particulièrement sûr. En le regardant, je n'aurais pas forcément envie d'en manger. C'est une sorte de poisson-main. C'est le poisson-main lisse, et faites une recherche d'image parce qu'ils ont des mains et qu'ils ont un aspect assez étrange. Je pense que ce sont des parents de la baudroie, donc vous pouvez en avoir une idée pour eux aussi, mais ce sont juste ces petites choses gloopy avec les mains qui dépassent. Et ce poisson-main lisse était assez commun. Il a été enregistré historiquement lorsque les Européens sont allés en Australie comme étant commun dans cette région, mais il a été en quelque sorte en voie de disparition et vulnérable pendant un certain temps, pas nécessairement à cause de la surpêche directe, mais de la surexploitation générale de l'environnement, du chalutage, du changement climatique également, et ils n'en ont pas vu depuis assez longtemps pour être sûrs qu'il n'y en a plus.

Hôte : Nick Howe

C'est très triste, et y a-t-il donc quelque chose à faire? Pouvons-nous protéger d'autres espèces de poissons comme lui ou est-ce le signe d'une tendance plus large ?

Hôte : Shamini Bundell

Je pense que les gens ont pensé que les océans étaient si énormes que des choses pouvaient y survivre. Combien de dégâts pouvons-nous faire à cet immense écosystème ? Mais il y a beaucoup d'espèces en voie de disparition qui vivent maintenant dans nos mers, alors j'espère que c'est un peu un signal d'alarme pour que nous fassions quelque chose. Il y a beaucoup d'autres espèces en voie de disparition, et il y a en fait d'autres espèces qui pourraient déjà être éteintes et nous n'avons tout simplement pas encore été en mesure de le confirmer. Donc, assez important que des mesures soient prises.

Hôte : Nick Howe

En effet, espérons que c'est un peu un signal d'alarme. Eh bien, merci d'avoir parlé avec moi, Shamini et les auditeurs, nous mettrons des liens vers tout ce dont nous avons discuté dans les notes de l'émission. Et si vous souhaitez en savoir plus, mais plutôt sous forme d'e-mail envoyé quotidiennement, assurez-vous de consulter le Nature Briefing. Nous mettrons également un lien vers cela dans les notes de l'émission.

Hôte : Shamini Bundell

Vous vous souvenez peut-être que la semaine dernière, nous avons entendu Lizzie Gibney des Émirats arabes unis parler de leur mission sur Mars. Eh bien, nous avons plus sur cette histoire pour vous. Sur notre chaîne YouTube, nous avons une vidéo explorant pourquoi il y a trois missions sur Mars qui décollent dans les prochains mois, donc il y aura un lien vers cela dans les notes de l'émission et vérifiez-le.

Hôte : Nick Howe

C'est tout pour cette semaine. Comme toujours, si vous souhaitez nous contacter, vous pouvez nous joindre sur Twitter - nous sommes @NaturePodcast - ou envoyez-nous un e-mail - nous sommes [email protected]. Je suis Nick Howe.

Hôte : Shamini Bundell

Et je suis Shamini Bundell. Merci pour l'écoute.

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