Modification de la résistance des métaux avec l'introduction d'impuretés. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
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L'introduction d'impuretés dans les métaux augmente toujours leur résistivité. Mais il est curieux que certaines impuretés n'affectent pratiquement pas la résistivité, tandis que d'autres, même en petites quantités, la modifient de façon spectaculaire.
La figure 1 montre comment la résistivité du fer change lorsque des impuretés de divers éléments y sont introduites. Le silicium (Si) a l'effet le plus spectaculaire. C'est pourquoi les aciers électriques contiennent un pourcentage élevé de silicium. Il est nécessaire d'augmenter la résistivité de l'acier afin de réduire les pertes par courants de Foucault dans les noyaux des transformateurs.
La figure 2 montre le même schéma pour l'aluminium.
Ici, le manganèse (Mn) affecte le plus fortement la résistivité, pour l'argent (Fig. 3), une telle impureté est l'antimoine (Sb).
Passons enfin au cuivre (Fig. 4).
Le phosphore (P), le silicium (Si) et le fer (Fe) affectent le plus la résistivité du cuivre. Mais attention à la modeste contribution du nickel (Ni). Développons le graphique à 100 % (Fig. 5).
De gauche à droite sur le diagramme, la teneur en nickel augmente et la teneur en cuivre diminue. On peut voir sur le diagramme que la résistivité la plus élevée de l'alliage nickel-cuivre est observée à un rapport de 58 % de cuivre et 42 % de nickel. Cet alliage a des propriétés uniques : lorsque la température change sur une large plage, sa résistivité ne change pratiquement pas. Pour cela, l'alliage a été nommé constantan (du latin constantis - constant). Ce fil en alliage est utilisé pour les résistances de précision à haute stabilité et d'autres applications où une stabilité élevée est requise.
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De nouvelles techniques d'imagerie (comme la microscopie confocale) ont montré que, au moins avant la puberté, de nouveaux neurones se forment dans l'hippocampe humain, une région du cerveau impliquée dans la formation des émotions et de la mémoire. Les résultats pourraient aider à développer des médicaments pour les maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, pensent les scientifiques.
Maura Boldrini, neuroscientifique à l'Université de Columbia, et ses collègues ont prélevé des échantillons de tissus de l'hippocampe de 28 personnes en bonne santé décédées quelques heures auparavant. L'âge de ces personnes au moment du décès variait de 14 à 79 ans. Les scientifiques ont établi la vitesse à laquelle de nouvelles cellules sanguines et neurones du fascia denté de l'hippocampe, la partie du cerveau où se produit la neurogenèse, se sont formés dans le corps du défunt au cours de sa vie.
"Selon des études menées sur des souris, il existe des cellules souches "mères" pluripotentes dans le fascia denté, dont le nombre, selon certains rapports, est limité. Le développement de cellules "filles", formées à la suite de la division de les cellules "mères", peuvent suivre le chemin de formation des neurones", explique Boldrini.
Boldrini et ses collègues ont découvert que le nombre de cellules "mères" diminue avec l'âge, contrairement aux cellules "filles". Les scientifiques ont trouvé des milliers de jeunes neurones incomplètement formés dans le gyrus denté dans tous les échantillons, quel que soit l'âge des personnes sur lesquelles les échantillons ont été prélevés. Cependant, plus la personne est âgée, moins il y a de cellules dans le fascia denté qui produisent des substances associées à la capacité du cerveau à reconstruire les connexions neuronales existantes et à en former de nouvelles (neuroplasticité). "Les nouveaux neurones qui apparaissent à l'âge adulte peuvent former moins de connexions entre eux et avec d'autres neurones, ou migrer moins fréquemment vers d'autres parties du cerveau", concluent les scientifiques.
La perte de neuroplasticité peut expliquer la vulnérabilité émotionnelle que certaines personnes éprouvent à l'âge adulte, mais de nouvelles cellules cérébrales, y compris des neurones, sont toujours capables de résister au déclin des capacités cognitives, selon les auteurs des nouveaux travaux. Maintenant, les scientifiques prévoient de découvrir à quelle vitesse les jeunes neurones se forment chez les personnes souffrant de la maladie d'Alzheimer et de problèmes émotionnels.
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