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Comment les smartphones fonctionnent vraiment

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    Quand j'ai filé au lycée
    avec mon nouveau portable Nokia,
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    Je pensais que j'avais
    le remplacement le plus cool
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    pour mon vieux talkie-walkie
    de princesse rose.
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    Sauf que maintenant,
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    mes amis et moi pouvions
    nous appeler ou envoyer des textos
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    de n'importe où,
  • 0:16 - 0:17
    plutôt que de faire semblant
  • 0:17 - 0:20
    quand nous courrions
    dans les jardins des uns des autres.
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    Je vais être honnête.
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    A l'époque, je n'ai pas vraiment réfléchi
    à comment ces portables étaient fabriqués.
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    Ils avaient tendance
    à apparaître le matin de Noël,
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    donc peut-être qu'ils étaient fabriqués
    par les elfes du Père Noël.
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    Laissez-moi vous poser une question.
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    Qui sont les vrais elfes
    qui fabriquent ces appareils ?
  • 0:39 - 0:41
    Beaucoup de gens que je connais
  • 0:41 - 0:45
    me répondraient que ce sont les ingénieurs
    logiciels à capuche dans la Silicon Valley
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    codant à longueur de journée.
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    Mais ces appareils doivent
    passer par beaucoup d'étapes
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    avant d'être prêts pour
    n'importe quel code.
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    Ils commencent au niveau atomique.
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    Donc à mon avis,
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    les vrais elfes sont les chimistes.
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    J'ai bien dit les chimistes.
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    La chimie est l'héroïne des
    communications électroniques.
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    Et mon but aujourd'hui est
    de vous en convaincre.
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    OK, commençons simplement
  • 1:15 - 1:20
    et jetons un coup d’œil à l'intérieur
    de ces appareils si addictifs.
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    Parce que sans chimie,
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    ce qui est une autoroute de l'information
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    ne serait qu'un presse-papier
    très coûteux et brillant.
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    La chimie rend toutes
    ces couches possibles.
  • 1:34 - 1:36
    Commençons par l'écran.
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    Comment pensez-vous que nous obtenions
    ces couleurs vives, lumineuses
  • 1:39 - 1:41
    que nous aimons tellement ?
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    Je vais vous le dire.
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    Il y a des polymères organiques
    intégrés dans l'écran,
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    qui peuvent transformer l'électricité
    en les couleurs bleu, rouge et vert
  • 1:49 - 1:52
    que nous aimons tant dans nos images.
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    Et au niveau de la batterie ?
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    Ça demande pas mal de recherche.
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    Comment prendre les principes chimiques
    des batteries traditionnelles
  • 2:01 - 2:04
    et les coupler avec de nouvelles
    électrodes à grande surface
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    afin d'obtenir plus de charge
    dans un espace plus petit ?
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    De sorte que nos portables
    puissent marcher toute la journée,
  • 2:11 - 2:12
    alors que nous prenons des selfies,
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    sans qu'on ait à les recharger
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    ou à rester à côté d'une prise électrique
    en permanence ?
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    Et qu'en est-il des adhésifs
    qui le maintiennent en un seul morceau
  • 2:22 - 2:24
    de sorte qu'il puisse encaisser
    notre usage fréquent ?
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    Après tout, en tant que milléniale,
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    je regarde mon portable
    au moins 200 fois par jour
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    et je le fais souvent tomber
    deux ou trois fois.
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    Mais quels sont les vrais cerveaux
    de ces appareils ?
  • 2:38 - 2:42
    Qu'est-ce qui les fait fonctionner
    de la manière que nous aimons tant ?
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    Ça a à voir avec les composants
    électriques et les circuits
  • 2:45 - 2:49
    qui sont attachés
    à une carte à circuits imprimés,
  • 2:49 - 2:51
    ou, si vous préférez
    une métaphore biologique,
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    la carte-mère, vous en avez
    peut-être entendu parler.
  • 2:55 - 2:58
    On ne parle pas beaucoup
    de la carte à circuit imprimé.
  • 2:58 - 3:00
    Et pour être honnête,
    je ne sais pas pourquoi.
  • 3:00 - 3:03
    Peut-être parce que
    c'est la couche la moins glamour
  • 3:03 - 3:06
    et c'est caché sous toutes
    ces autres couches fines et élégantes.
  • 3:06 - 3:10
    Mais il est temps de rendre
    à cette couche du genre Clark Kent
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    l'éloge de type Superman qu'elle mérite.
  • 3:13 - 3:16
    Donc laissez-moi vous poser une question.
  • 3:16 - 3:18
    Qu'est-ce qu'une carte à circuit imprimé ?
  • 3:19 - 3:21
    Prenons une métaphore.
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    Pensez à la ville où vous habitez.
  • 3:24 - 3:27
    Il y a tous ces centres d'intérêt
    auxquels vous voulez aller :
  • 3:27 - 3:30
    votre maison, votre travail,
    des restaurants,
  • 3:30 - 3:32
    un ou deux Starbucks dans chaque quartier.
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    Donc nous construisons des routes
    qui les connectent tous ensemble.
  • 3:38 - 3:40
    C'est ça, une carte à circuit imprimé.
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    Sauf qu'à la place
    de restaurants et autres,
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    nous avons des transistors sur des puces,
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    des condensateurs, des résistances,
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    tous ces composants électriques
  • 3:51 - 3:54
    qui ont besoin de communiquer
    les uns aux autres.
  • 3:54 - 3:56
    Donc quelles sont nos routes ?
  • 3:57 - 3:59
    Eh bien, nous construisons
    des minuscules fils de cuivre.
  • 4:01 - 4:02
    Donc question suivante :
  • 4:02 - 4:04
    comment fabriquons-nous
    lesdits fils de cuivre ?
  • 4:04 - 4:06
    Ils sont vraiment minuscules.
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    Pouvons-nous aller à une quincaillerie,
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    acheter une bobine de fils de cuivre,
  • 4:10 - 4:13
    des pinces coupantes, des petites agrafes,
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    découper tout ça, et voilà !
    Nous avons notre carte à circuit imprimé ?
  • 4:18 - 4:19
    Impossible.
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    Ces fils sont beaucoup trop
    petits pour ça.
  • 4:22 - 4:25
    Donc nous devons nous fier
    à notre amie la chimie.
  • 4:27 - 4:30
    Le processus chimique
    pour fabriquer ces petits fils de cuivre
  • 4:30 - 4:32
    semble simple au premier abord.
  • 4:32 - 4:34
    Nous commençons avec une solution
  • 4:34 - 4:37
    de sphères de cuivre
    chargées positivement.
  • 4:37 - 4:41
    Nous y ajoutons
    une carte à circuit imprimé isolante.
  • 4:41 - 4:45
    Et nous alimentons
    ces sphères chargées positivement
  • 4:45 - 4:47
    avec des ions chargés négativement
  • 4:47 - 4:49
    en ajoutant du formol dans le mélange.
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    Vous vous rappelez peut-être du formol.
  • 4:51 - 4:53
    Odeur distinctive,
  • 4:53 - 4:56
    utilisé pour préserver les grenouilles
    en classe de SVT.
  • 4:56 - 4:59
    Eh bien, il s'avère
    qu'il peut faire beaucoup plus que ça.
  • 4:59 - 5:01
    C'est vraiment un composant clé
  • 5:01 - 5:03
    dans la fabrication
    de ces petits fils de cuivre.
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    Vous voyez, les électrons
    sous formol sont hyper-dynamiques.
  • 5:07 - 5:11
    Ils veulent sauter sur les sphères
    de cuivre chargées positivement.
  • 5:12 - 5:17
    C'est à cause d'un processus
    appelé l'oxydoréduction.
  • 5:17 - 5:18
    Et quand il se produit,
  • 5:18 - 5:22
    nous pouvons prendre ces sphères
    de cuivre positivement chargées
  • 5:22 - 5:29
    et les transformer en du cuivre brillant,
    métallique et conducteur.
  • 5:29 - 5:31
    Et une fois que nous avons
    du cuivre conducteur,
  • 5:31 - 5:32
    tout est en place.
  • 5:32 - 5:35
    Nous pouvons faire en sorte
    que ces composants électriques
  • 5:35 - 5:36
    communiquent entre eux.
  • 5:36 - 5:38
    Donc encore une fois, merci la chimie.
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    Prenons un moment pour penser à
    combien on a progressé grâce à la chimie.
  • 5:45 - 5:48
    Clairement, dans le domaine
    des communications électroniques,
  • 5:48 - 5:50
    la taille est importante.
  • 5:50 - 5:53
    Donc réfléchissons à comment
    on peut réduire la taille de nos appareils
  • 5:53 - 5:57
    du portable-brique des années 90
  • 5:57 - 5:59
    à quelque chose de plus affiné,
  • 5:59 - 6:02
    comme les téléphones d'aujourd'hui
    qui rentrent dans nos poches.
  • 6:02 - 6:03
    Enfin, soyons réalistes :
  • 6:03 - 6:07
    rien ne rentre dans les poches
    des pantalons des femmes,
  • 6:07 - 6:10
    si encore ils ont des poches.
  • 6:10 - 6:11
    (Rires)
  • 6:11 - 6:15
    Je ne pense pas que la chimie peut
    nous aider avec ce problème.
  • 6:17 - 6:20
    Mais plus important encore que
    de rétrécir l'appareil lui-même,
  • 6:20 - 6:22
    comment rétrécir
    le circuite à l'intérieur,
  • 6:22 - 6:24
    et le rétrécir d'un facteur cent,
  • 6:24 - 6:28
    de sorte de passer de l'échelle du micron
  • 6:28 - 6:30
    à l'échelle nanométrique ?
  • 6:31 - 6:32
    Parce que, soyons honnêtes,
  • 6:32 - 6:36
    nous voulons tous des portables
    plus puissants et plus rapides.
  • 6:36 - 6:40
    Eh bien, ça demande plus de circuits.
  • 6:41 - 6:43
    Comment faire ?
  • 6:43 - 6:47
    Ce n'est pas comme si nous avions
    un rayon électromagnétique rétrécissant,
  • 6:47 - 6:49
    comme celui de professeur Wayne Szalinksi
  • 6:49 - 6:52
    dans « Chérie, j'ai rétréci les gosses ».
  • 6:54 - 6:55
    Ou en avons-nous un ?
  • 6:56 - 6:58
    En fait, dans ce domaine,
  • 6:58 - 7:00
    il y a un processus un peu comme ça.
  • 7:00 - 7:03
    Ça s'appelle la photolithographie.
  • 7:03 - 7:07
    En photolithographie, nous utilisons
    de la radiation électromagnétique,
  • 7:07 - 7:09
    ce que nous appelons de la lumière,
  • 7:09 - 7:11
    pour rétrécir une partie de ce circuit
  • 7:11 - 7:15
    et en fourrer davantage
    dans un tout petit espace.
  • 7:18 - 7:19
    Comment ça marche ?
  • 7:20 - 7:22
    Nous commençons avec un support
  • 7:22 - 7:25
    recouvert d'un film sensible à la lumière.
  • 7:25 - 7:28
    Nous le recouvrons d'un masque
    qui a un motif
  • 7:28 - 7:30
    de lignes fines et de traits
  • 7:30 - 7:34
    qui vont faire fonctionner le téléphone
    de la manière désirée.
  • 7:34 - 7:37
    Nous exposons ensuite le masque
    à une lumière vive,
  • 7:37 - 7:41
    de sorte que l'ombre du motif
    apparaisse sur le support.
  • 7:42 - 7:45
    Partout où la lumière traverse le masque,
  • 7:45 - 7:48
    elle cause une réaction chimique
  • 7:48 - 7:53
    de sorte que l'image du motif
    soit brûlée dans le support.
  • 7:53 - 7:55
    La question que vous
    vous posez probablement,
  • 7:55 - 7:57
    c'est comment passer d'une image brûlée
  • 7:57 - 8:00
    à des lignes fines et traits propres.
  • 8:00 - 8:02
    Pour ça, nous utilisons
    une solution chimique
  • 8:02 - 8:04
    appelée le révélateur.
  • 8:04 - 8:06
    Le révélateur est particulier.
  • 8:06 - 8:10
    Il peut prendre les parties non exposées,
  • 8:10 - 8:12
    les effacer sélectivement
  • 8:12 - 8:15
    en ne laissant que
    des lignes fines et traits propres
  • 8:15 - 8:17
    afin de rendre nos appareils
    miniatures fonctionnels.
  • 8:18 - 8:22
    Donc nous avons utilisé la chimie
    pour construire nos appareils
  • 8:22 - 8:25
    et nous l'avons utilisée
    pour les rétrécir.
  • 8:25 - 8:29
    Donc je vous ai probablement convaincus
    que la chimie est la véritable héroïne
  • 8:29 - 8:30
    et nous pouvons finir ici.
  • 8:30 - 8:32
    (Applaudissements)
  • 8:32 - 8:33
    Attendez, on n'a pas fini.
  • 8:33 - 8:35
    Pas si vite.
  • 8:35 - 8:37
    Parce qu'on est tous humains.
  • 8:37 - 8:39
    Et en tant qu'humaine,
    j'en veux toujours plus.
  • 8:39 - 8:42
    Donc maintenant je veux réfléchir
    à comment utiliser la chimie
  • 8:42 - 8:44
    pour obtenir davantage d'un appareil.
  • 8:46 - 8:50
    En ce moment, on nous dit que
    nous voulons quelque chose appelé la 5G,
  • 8:50 - 8:53
    la 5ème génération de connexion sans fil.
  • 8:53 - 8:55
    Vous avez peut-être entendu
    parler de la 5G
  • 8:55 - 8:58
    dans les pubs qui commencent à apparaître.
  • 8:59 - 9:01
    Ou peut-être que vous en avez bénéficié
  • 9:01 - 9:03
    durant les Jeux Olympiques
    d'hiver en 2018.
  • 9:04 - 9:06
    Ce qui m'excite le plus à propos de la 5G,
  • 9:06 - 9:10
    c'est que, quand je suis en retard,
    me dépêchant pour aller prendre l'avion,
  • 9:10 - 9:13
    je peux télécharger des films
    sur mon portable en 40 secondes
  • 9:13 - 9:15
    plutôt que 40 minutes.
  • 9:16 - 9:18
    Mais une fois que la vraie 5G sera là,
  • 9:18 - 9:22
    nous allons pouvoir faire beaucoup plus
    que de télécharger des films.
  • 9:22 - 9:25
    La question, c'est :
    pourquoi n'est-ce pas encore le cas ?
  • 9:26 - 9:28
    Laissez-moi vous dire un secret.
  • 9:28 - 9:31
    La réponse est simple :
  • 9:31 - 9:33
    c'est très dur à faire.
  • 9:34 - 9:37
    Si nous utilisons
    des matériaux traditionnels et du cuivre
  • 9:37 - 9:38
    pour fabriquer des appareils 5G,
  • 9:38 - 9:42
    le signal ne peut pas arriver
    à sa destination finale.
  • 9:44 - 9:48
    Traditionnellement, nous utilisons
    des couches isolantes très rêches
  • 9:48 - 9:51
    pour soutenir les fils de cuivre.
  • 9:51 - 9:53
    Pensez à des attaches Velcro.
  • 9:53 - 9:57
    C'est la rugosité des deux morceaux
    qui leur permet de rester collés.
  • 9:58 - 10:01
    C'est assez important
    si vous voulez un appareil
  • 10:01 - 10:02
    qui va tenir plus longtemps
  • 10:02 - 10:04
    que le temps de le sortir de la boîte
  • 10:04 - 10:06
    et de commencer
    à installer des applications.
  • 10:07 - 10:09
    Mais cette rugosité pose un problème.
  • 10:10 - 10:13
    Vous voyez, à la vitesse rapide de la 5G,
  • 10:13 - 10:17
    le signal doit voyager tout près
    de cette rugosité.
  • 10:17 - 10:21
    Et elle le fait se perdre
    avant d'arriver à destination.
  • 10:22 - 10:24
    Pensez à une chaîne de montagnes.
  • 10:24 - 10:27
    Il y a un système complexe de routes
    pour la traverser
  • 10:27 - 10:30
    et vous essayez d'aller de l'autre côté.
  • 10:30 - 10:31
    Vous êtes d'accord
  • 10:31 - 10:35
    que ça prendrait probablement
    très longtemps
  • 10:35 - 10:37
    et que vous risqueriez de vous perdre
  • 10:37 - 10:40
    si vous deviez monter et descendre
    toutes les montagnes
  • 10:40 - 10:42
    plutôt que de passer par un tunnel
  • 10:42 - 10:45
    qui vous permettrait de tout traverser ?
  • 10:45 - 10:47
    C'est pareil avec les appareils 5G.
  • 10:47 - 10:50
    Si nous pouvons éliminer cette rugosité,
  • 10:50 - 10:51
    nous pouvons faire passer le signal 5G
  • 10:51 - 10:54
    sans interruption.
  • 10:54 - 10:55
    Ça paraît bien, non ?
  • 10:56 - 10:56
    Mais attendez.
  • 10:56 - 10:59
    N'ai-je pas dit que nous avons besoin
    de cette rugosité
  • 10:59 - 11:01
    pour faire tenir l'appareil ensemble ?
  • 11:01 - 11:04
    Et si nous l'éliminons,
    nous nous retrouvons dans une situation
  • 11:04 - 11:06
    où le cuivre ne va pas coller au support.
  • 11:07 - 11:10
    C'est comme construire une maison
    avec des Lego,
  • 11:10 - 11:15
    avec tous les trous et les bosses
    qui s'imbriquent les uns aux autres,
  • 11:15 - 11:17
    plutôt qu'avec des blocs lisses.
  • 11:17 - 11:20
    Quelle maison sera la plus solide
  • 11:20 - 11:23
    quand votre gamin de deux ans
    courra à travers la pièce
  • 11:23 - 11:26
    en jouant à Godzilla
    et en essayant de tout démolir ?
  • 11:27 - 11:30
    Mais si on glue
    ces blocs lisses ensemble ?
  • 11:31 - 11:34
    C'est ce que l'industrie attend.
  • 11:34 - 11:37
    Elle attend que les chimistes conçoivent
    de nouvelles surfaces lisses
  • 11:37 - 11:42
    sur lesquelles les fils de cuivre
    adhèrent mieux.
  • 11:42 - 11:44
    Quand on résoudra ce problème,
  • 11:44 - 11:45
    car on va le résoudre,
  • 11:45 - 11:48
    qu'on travaillera avec des physiciens
    et des ingénieurs
  • 11:48 - 11:51
    pour résoudre tous les problèmes de la 5G,
  • 11:51 - 11:54
    le nombre d'applications
    va monter en flèche.
  • 11:54 - 11:57
    On va avoir des choses
    comme des voitures sans chauffeur
  • 11:57 - 12:01
    car maintenant nos réseaux de données
    peuvent supporter la vitesse
  • 12:01 - 12:05
    et la quantité d'information nécessaires
    pour les faire fonctionner.
  • 12:05 - 12:07
    Mais servons-nous de notre imagination.
  • 12:07 - 12:11
    Je peux imaginer aller au restaurant avec
    un ami qui a une allergie aux arachides,
  • 12:11 - 12:13
    prendre mon téléphone,
  • 12:13 - 12:15
    le brandir au-dessus de la nourriture
  • 12:15 - 12:17
    et que la nourriture nous donne
  • 12:17 - 12:20
    une réponse très importante
    à la question :
  • 12:20 - 12:23
    sans danger ou danger ?
  • 12:24 - 12:27
    Ou peut-être que nos appareils
    vont devenir tellement bons
  • 12:27 - 12:30
    à traiter de l'information sur nous
  • 12:30 - 12:33
    qu'ils vont devenir des sortes
    de coachs personnels.
  • 12:33 - 12:36
    Ils sauront même la manière la plus
    efficace pour nous de brûler des calories.
  • 12:36 - 12:37
    Je sais qu'en novembre,
  • 12:37 - 12:40
    quand je vais essayer de perdre le poids
    pris pendant ma grossesse,
  • 12:40 - 12:43
    j'aimerais bien avoir un appareil
    qui me dise comment faire.
  • 12:44 - 12:47
    Je ne sais pas comment le dire autrement :
  • 12:47 - 12:49
    la chimie est tout simplement cool.
  • 12:49 - 12:53
    Et elle rend tous ces appareils
    électroniques possibles.
  • 12:53 - 12:57
    Donc la prochaine fois que vous envoyez
    un texto ou prenez un selfie,
  • 12:57 - 12:59
    pensez à tous ces atomes
    en train de bosser dur
  • 12:59 - 13:02
    et à l'innovation qui les a précédés.
  • 13:03 - 13:04
    Qui sait,
  • 13:04 - 13:07
    peut-être que certains d'entre vous
    qui écoutent ce talk,
  • 13:07 - 13:09
    peut-être même sur votre téléphone,
  • 13:09 - 13:11
    allez décider que vous aussi,
    vous voulez être un acolyte
  • 13:11 - 13:12
    de Capitaine Chimie,
  • 13:12 - 13:16
    le véritable héros
    des appareils électroniques.
  • 13:16 - 13:18
    Merci pour votre attention
  • 13:18 - 13:20
    et merci à la chimie.
  • 13:20 - 13:23
    (Applaudissements)
Title:
Comment les smartphones fonctionnent vraiment
Speaker:
Cathy Mulzer
Description:

Vous êtes-vous déjà demandé comment votre smartphone fonctionnait ? Voyagez jusqu'au niveau atomique avec la scientifique Cathy Mulzer, qui nous apprend comment presque chaque composant de nos téléphones existe grâce aux chimistes, et non grâce aux entrepreneurs de la Silicon Valley comme le pensent la plupart des gens. Comme elle le dit, « la chimie est l'héroïne des communications électroniques. »

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:36

French subtitles

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