Voyage aux limites du froid

En empruntant l’allée centrale, métaphore d’un thermomètre, nous explorons la gamme de températures depuis 37 °C, notre température corporelle, jusqu’à la température infranchissable du zéro absolu, le zéro degré Kelvin, correspondant à -273,15 °C. Dans cette descente vertigineuse, nous apprécions les jalons qui permettent de situer les phénomènes et les pratiques dont il sera question dans les autres salles de l’exposition. Ils agissent comme des repères qui nous font basculer progressivement dans ce monde inconnu du Froid. (cf. encadré)

Cette allée s’ouvre sur trois parties thématiques, nommées défis : défis pour la science, défis pour la société, défis pour les vivants.

Les défis pour la science

Les défis pour la science représentent une véritable plongée dans la Physique des extrêmes, là où la matière, à l’approche du zéro absolu change de comportement. constituant le creuset de voies de recherches pionnières et passionnantes, exposées par des chercheurs travaillant en cryogénie : supraconduction, magnétisme, états encore inexpliqués de la matière, émergence de nouveaux états électroniques… Le premier défi pour la science a été de liquéfier les gaz qu’il était impossible de liquéfier par simple pression à température ambiante. Il devenait obligatoire de les refroidir ce qui fut fait au tournant du siècle. Ainsi la liquéfaction de ces gaz a permis de générer des températures inférieures à 120 K (soit - 153,15 °C). L’azote liquide est sans doute le plus connu de nous tous étant donné ses nombreuses applications industrielles. On connaît peut-être moins le rôle majeur que joue l’hélium liquide dans l’imagerie par résonnance magnétique (IRM). Cette technique qui permet d’explorer l’inférieur du corps humain sans aucun effet néfaste, utilise les propriétés magnétiques des noyaux des atomes de l’eau contenue dans les cellules pour visualiser les tissus. Le champ magnétique est produit par un aimant supraconducteur qui doit être refroidi dans l’hélium liquide à - 269 °C.

Les défis pour la société

Les défis pour la société permettent de distinguer les sources de froid naturel et de froid fabriqué, d’expliciter comment est fabriqué et utilisé le froid et de mettre en exergue la relation étroite entre froid et alimentation avec notamment la compréhension de la chaîne du froid, ce long voyage qui sépare la récolte ou la préparation à l’assiette. Mention est faite de l’application de la chaîne du froid à des produits sensibles tels les médicaments et les vaccins, il apparaît que chaque année, 70 % des vaccins produits dans le monde sont malheureusement détériorés parce que leur température de conservation n'a pas été respectée ! Une estimation qui fait froid dans le dos !

Les défis pour le vivant

Parmi les défis pour le vivant, nous nous attarderons à l’îlot « Guérir grâce au froid ». Un jeu multimédia propose d’endosser le rôle d’u médecin de la clinique Cristaux. Pour chacun des patients rencontrés, quatre questions sont systématiquement posées avec un choix de réponses : Quelle unité de soins ? Quelles techniques ? Quelle température ? Quel matériel utiliser ? Le choix de réponses entraîne des explications et de courtes séquences audiovisuelles qui nous permettent de découvrir la multiplicité des applications thérapeutiques. Ainsi, le froid se transforme-t-il d’une menace en un allié pour la vie.

Martine attend une greffe de rein. Le greffon, une fois prélevé sera transporté à +4 °C au plus vite sans jamais rompre la chaîne du froid.

Carole souffre d’une entorse. À l’instar de joueurs de foot blessés sur le terrain lors d’un match, l’application d’un froid positif intense sera utilisée pour ses propriétés antalgiques et anti-inflammatoires.

Cette une jeune femme s’est engagée dans la voie de la procréation médicalement assistéee (PMA). Les gamètes sont cryoconservés dans l’azote liquide à - 196 °C.

La verrue plantaire du jeune Julien sera cryodétruite.

Charles souffre de nombreux rhumatismes, très handicapants. La cryothérapie corps entier est envisagée. Dans cette technique, initialement développée pour favoriser la récupération des sportifs de haut niveau, le choc thermique induit une analgésie et réduit l’inflammation.

Colette présentant une anémie sévère, devra être transfusée à l’aide de poche de globules rouges conservée à +4 °C.

La tumeur du rein de Jean, de taille réduite sera cryodétruite par l’introduction d’une ou plusieurs cryosondes à l’intérieur de la tumeur.

Patrick victime d’un accident cardiocirculatoire sera dirigé en service de réanimation et placé en hypothermie thérapeutique (température basse 32 °C sur un temps prolongé) de façon à ralentir le métabolisme et protéger certains tissus.

Des expéditions vers le froid

Et pour achever la visite, après tant de découvertes, de manipulations, et de réflexions, nous apprécions de nous arrêter un moment dans l’îlot consacré aux expéditions du Dr Jean-Louis Étienne aux pôles et en solitaire. Casque sur les oreilles, nous nous évadons séduits par les récits de cet aventurier du XXIe siècle…

Exposition « Froid » : Cité des sciences et de l’industrie 30 avenue Corentin-Cariou 75019 Paris. Du 5 décembre 2017 au 26 août 2018 Ouvert tous les jours sauf le lundi de 10h à 18h et jusqu’à 19h le dimanche. Tél. 01 40 05 80 00 - www.cite-sciences.fr tarifs : 12 €, TR 9€ (plus de 65 ans, -de 25 ans , familles nombreuses et étudiants).