La physique « à la limite »
Chaque jour, de simples boîtes renfermant des organes humains voyagent partout dans le monde, sauvant régulièrement la vie de patients en attente d'une greffe. Malheureusement, de nombreux patients ne sont pas greffés à temps parce que les tissus des donneurs n'ont pas pu être conservés assez longtemps pour qu'on puisse trouver des receveurs compatibles. Certains tissus et de nombreuses cellules, dont les globules sanguins et les spermatozoïdes, peuvent être réfrigérés, ce qui permet de les conserver pendant des semaines et même des années sans qu'ils ne se détériorent. D'autres tissus, comme les cornées et le cartilage, ne se conservent pas aussi bien. Lorsque la glace se forme, l'humidité s'évapore de la surface des cellules, ce qui endommage la structure de ces tissus vivants. En outre, l'évaporation qui se produit à la surface des tissus lorsqu'on les prépare pour l'entreposage au froid peut soit endommager davantage les tissus, soit contribuer à les préserver. A première vue, l'évaporation pourrait sembler l'un des procédés les plus simples qui soient. Pourtant, jusqu'à tout récemment, il était trop complexe pour que les ingénieurs puissent le prédire en se basant sur le comportement moléculaire. En fait, de nombreux procédés industriels font également appel à des phénomènes interfaciaux d'apparence très simple. Résultat? Notre incapacité à expliquer entièrement ces phénomènes compromet l'efficacité d'une foule de procédés, du traitement des sables bitumineux jusqu'à la préparation de produits de beauté. Janet Elliott est l'une des spécialistes de premier plan d'une nouvelle théorie de la thermodynamique qui vise à résoudre certaines de ces difficultés. Ses travaux ont déjà révélé l'existence de liens remarquables entre des activités du monde subatomique exotique de la mécanique quantique et d'autres phénomènes qui se produisent dans le monde beaucoup plus familier qui nous entoure. Mme Elliott et ses collègues ont reçu beaucoup d'éloges après avoir fait la preuve de ces liens en comparant théorie et résultats d'expérience établis. Appelée théorie de la vitesse statistique, cette démarche fournit beaucoup plus de détails sur le comportement des particules à un point d'interface. Néanmoins, on cherche encore à faire reconnaître cette théorie par la communauté des scientifiques et des ingénieurs. Très peu de contrôles rigoureux ont été conçus jusqu'ici pour en prouver la validité et en étendre les applications. Titulaire d'une chaire de recherche du Canada, Mme Elliott entend bien combler ces lacunes. Elle travaillera étroitement avec d'autres chercheurs de l'University of Alberta qui étudient les techniques des réactions catalytiques, le traitement des sables bitumineux et les biomembranes, et prévoit que la théorie de la vitesse statistique gagnera beaucoup plus d'adeptes dans divers domaines. Elle prévoit aussi l'application d'un meilleur modèle théorique de procédés physiques complexes comme l'évaporation, et espère que ce modèle permettra de résoudre des problèmes comme la préservation des tissus à greffer.