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Expansion de l’univers et énergie noire : 100 ans de recherche, un grand pas en avant

Department of Physics and Materials Science (DphyMS), Université du Luxembourg

Cosmologie / Mécanique quantique / Energie noire / Constante cosmologique

Prof. Alexandre Tkatchenko et Dr. Dmitry Fedorov de l’Université du Luxembourg proposent une nouvelle approche élucidant le mystère de l’énergie noire.  Leur travail théorique, publié dans Physical Review Letters, suppose que les fluctuations énergétiques du vide conduisent à une polarisabilité du vide, permettant un calcul précis de la fameuse constante cosmologique - un calcul qui, jusqu’à présent, a causé de grands maux de tête aux astrophysiciens.

Le contexte : l’expansion de l’univers s’accélère. L’énergie noire, qui représenterait les 2/3 de l’énergie présente dans l’univers, en serait responsable. La constante cosmologique, qui devrait la décrire, présente actuellement une discordance de 120 ordres de grandeur selon si on la calcule par la théorie des champs quantiques, ou si on la mesure dans l’espace. Cette discordance pourrait ainsi bien prendre fin.

Ces résultats sont particulièrement importants pour mieux comprendre l’univers, mais également pour leurs applications concrètes en chimie quantique.

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Un nouvel algorithme pour faire avancer la recherche en mécanique quantique

Department of Physics and Materials Science (DphyMS), Université du Luxembourg

Mécanique quantique / Technologie

Un nouvel algorithme d'apprentissage automatique permet désormais des calculs précis dans des systèmes quantiques vastes et complexes de plusieurs centaines d‘atomes (vs quelques dizaines), et ce, sans avoir recours à des simplifications excessives. Il a été créé par une équipe internationale de scientifiques, y inclus des chercheurs de l'Université du Luxembourg (DphyMS).

Cette nouvelle méthode permet en outre d’être parallélisée sur plusieurs ordinateurs, ce qui facilitera le calcul. Jusqu’à présent, les grands systèmes quantiques ne pouvaient être modélisés mathématiquement car cela dépassait les capacités de calcul existantes.

L’étude de grands systèmes quantiques permet de mieux comprendre des phénomènes bien concrets du vivant, que ce soit en chimie, en physique ou en biologie.

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La recherche sur l’eau : un plaidoyer pour la rendre accessible, équitable et ouverte à tous

Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), Université du Luxembourg

Open science / Ressources naturelles / Eau

L’eau est essentielle à notre survie. En tant que bien commun mondial, toute recherche la concernant devrait être accessible sans restriction, traçable et reproductible partout dans le monde.

Dans le cadre du lancement de la nouvelle revue scientifique Nature Water, deux chercheurs et boursiers FNR ATTRACT ont publié un article d’opinion sur l’importance d’une science sur l’eau ouverte à tous. 

La publication souligne les manques actuels de la communauté scientifique internationale à ce sujet, alors même que le stress sur les ressources d’eau s’intensifie partout dans le monde (pollution, sécheresses…). Elle souligne également l’expertise interdisciplinaire apportée par le Luxembourg dans ce domaine.

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Mieux comprendre la résistance des microbes à nos traitements

Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), Université du Luxembourg

Santé publique / Résistance aux antimicrobiens

Des chercheurs du LCSB et de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ont étudié les biofilms (couches de micro-organismes) qui se forment dans les cours d’eau des glaciers afin de mieux comprendre la résistance de ces organismes aux antimicrobiens. Leurs résultats, obtenus dans un environnement vierge, peuvent être potentiellement étendus à tout environnement affecté par l’Homme.

Dans cette étude, la résistance des bactéries et des eucaryotes (tout organisme possédant un noyau) a été analysée. Les gènes qui les rendent résistants aux antibiotiques ont été identifiés. Les catégories les plus fréquentes étaient la résistance aux groupes d’antibiotiques appelés bêtalactamines et aminoglycosides, et la multirésistance (contre plusieurs classes d'antibiotiques).

La résistance aux antimicrobiens signifie que les bactéries, virus, champignons et parasites résistent à nos traitements habituels (antibiotiques, antiviraux, antifongiques et antiparasitaires), augmentant ainsi le risque de formes graves et de propagation d’une maladie. Ce phénomène a une importance croissante en santé publique.

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Prévention et santé publique : Le premier atlas de moustiques du Grand-Duché a vu le jour

Musée National d‘Histoire Naturelle du Luxembourg (MNHN)

Santé publique / Epidémiologie / Maladies vectorielles

La première base de données sur la distribution des moustiques du Grand-Duché a été publiée.

De façon intéressante, cet atlas démontre qu’il n’y a ni extinction d’espèce, ni rétraction de la distribution des moustiques sur le territoire luxembourgeois ; il aurait même été colonisé par deux nouvelles espèces. En outre, sur les 28 espèces répertoriées, plus l’espèce invasive Aedes albopictus (le « moustique tigre » asiatique), 15 représentent un risque vectoriel. Si Ae. albopictus ne représente actuellement qu’un phénomène limité (deux populations détectées en 2022), selon les auteurs, cela risque bien de changer.

Les moustiques sont des vecteurs d'agents pathogènes et peuvent transmettre des maladies telles que le paludisme, la dengue et l’infection causée par le virus du Nil occidental ; la prévention des épidémies passe donc par une bonne connaissance des vecteurs qui vivent à un endroit donné.

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Les Luxembourgeois bougent-ils assez?

Luxembourg Institute of Health (LIH)

Santé publique / Prévention / Activité physique

Une première estimation de l’activité physique des résidents Luxembourgeois a pu être faite par un groupe de chercheurs du Département de Santé de Précision du LIH. Les résultats de leur étude observationnelle sont mixtes : malgré une adhésion élevée à l’activité physique recommandée (≥150 minutes par semaine), le pourcentage de temps sédentaire est également considérable (en moyenne, 12 heures par jour). Un niveau d’éducation plus faible, le sexe féminin et un tabagisme révolu seraient des facteurs associés à un temps de sédentarité moindre et à un temps d’activité physique plus important.

Ces résultats sont particulièrement importants pour prévenir les problèmes croissants de santé publique liés à la sédentarité, par exemple par la mise en place d’efforts ciblés.

Les données proviennent de l'étude ORISCAV-LUX 2, une enquête nationale sur les facteurs de risque cardiovasculaire. Elles ont été recueillies sur 1122 participants à l'aide d'un accéléromètre (capteur mesurant l’accélération linéaire d’un objet).

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Comment prédire au mieux la survenue d’Alzheimer, de Parkinson et de démence ?

Luxembourg Institute of Health (LIH)

Médecine / Technologie / Maladies neurodégénératives

Les algorithmes nommés réseaux de neurones profonds (Deep Neural Networks, ou DNN) sont capables de prédire efficacement la survenue de maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson ou démence) dans la population générale âgée. C’est ce qu’a démontré une grande étude de cohorte du LIH.

Les DNN simulent l’activité d’un cerveau humain, plus spécifiquement la reconnaissance de motifs. L’un des algorithmes étudiés est particulièrement prometteur pour la prédiction des maladies neurodégénératives, mais le modèle de Cox (prédisant le délai de survenue d’un évènement tel qu’une maladie), utilisé actuellement, reste un bon outil, et plus simple d’interprétation.

Dans cette étude, trois DNN différents ont été comparés aux modèles de Cox. Pour cela, un ensemble de données épidémiologiques et cliniques ont été analysées, incluant plusieurs milliers de patients sans maladie neurodégénérative au départ, âgés de 60 ans et plus, évalués entre 2004 et 2017.

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Comment accroître l’utilisation des ressources technologiques dans l‘enseignement au Luxembourg ?

Luxembourg Institute of Socio-Economic Research (LISER)

Enseignement / Technologie / Communication

Le Luxembourg a l'un des plus hauts niveaux déclarés de ressources technologiques pour l'enseignement et l'apprentissage ; cependant, l’utilisation déclarée de ces ressources est relativement plus faible dans la pratique en classe. C’est ce qu’a révélé L’ICILS 2018, une enquête comparative internationale sur les compétences en matière d'informatique et d'information scolaires.

Une équipe de chercheurs du LISER s’est penché sur la question. Ils ont montré que la vision des enseignants sur les possibilités offertes par ces technologies, le niveau d'expertise, et l'utilisation de matériel d'apprentissage numérique sont les facteurs de soutien les plus importants. L'investissement initial dans l'infrastructure scolaire pour ces technologies doit donc être associé à la coopération des enseignants. Pour cette étude, les données de 420 enseignants au Luxembourg ont été analysées.

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Quel est l‘impact des ressources professionnelles disponibles sur l‘évaluation des exigences dans le métier d‘infirmier(e) ?

Faculté des Sciences Humaines et des Sciences de l'Éducation, Université du Luxembourg

Société / métiers de la santé

Le lien entre les ressources professionnelles disponibles et l’évaluation des exigences du travail dans le métier infirmier a été étudié en détail par une étude du Département des sciences comportementales et cognitives de l’Université du Luxembourg. Les résultats plaident pour une meilleure adéquation entre ressources et exigences (aussi appelés facteurs de stress) afin d’éviter un ressenti négatif du métier par les infirmier(e)s. 

Les ressources analysées dans l’étude sont l’autonomie, le soutien social, les ressources physiques et la participation à la prise de décision ; les facteurs de stress sont les exigences émotionnelle ou physiques, la pression du temps et l'ambiguïté du rôle. Chaque exigence a été évaluée par les infirmier(e)s en tant que menace (ressenti négatif) et/ou défi (ressenti positif), en lien avec les ressources disponibles.

Ces résultats sont particulièrement importants pour aider à augmenter l’attractivité des métiers de la santé.

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Un projet ambitieux pour décarboner la sidérurgie

Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Technologie / Environnement / Décarbonation

Le LIST a inauguré début janvier TransZeroWaste, un projet ambitieux de circularité et durabilité de l’industrie acier pour une meilleure décarbonation.

L’objectif est d’optimiser le recyclage des résidus sur l’ensemble de la chaîne de production de l’acier en développant des nouvelles technologies à faible teneur en carbone, reposant sur l’énergie magnétique ou le traitement hydro-métallurgique, et en améliorant la réutilisation de résidus comme matière première dans deux procédés prometteurs pour la décarbonation.

Une analyse des impacts environnementaux de l’ensemble de la chaîne de production sera également menée par les experts du LIST.

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Auteur: Diane Bertel

Editeurs: Michèle Weber (FNR), Lucie Zeches (FNR)

 

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