Conférence de presse annuelle 2007 de l'Empa

D?dorf, St. Gallen und Thun, 27 Juin 2007 – De la recherche qui sert à quelque chose, c’est ainsi que l’on pourrait formuler de manière un peu cavalière la
définition que l’Empa donne d’elle même. Qu’il s’agisse de technologies ou de produits innovateurs que l’Empa développe le plus souvent en collaboration avec des partenaires
de l’industrie, de services de haut niveau technique – pour ainsi dire de la recherche sur mandat – d’expertises neutres ou d’expertises judiciaires , toutes ses activités servent au
transfert de savoir et de technologie dans l’industrie et la société. L’Empa a présenté avant-hier mercredi quelques points forts de ses activités lors de sa
conférence de presse annuelle.
D’une manière générale, l’année dernière fut une année de succès, comme l’a exprimé le CEO de l’Empa Louis Schlapbach qui a
brièvement résumé au début de cette conférence les activités de l’Empa en 2006. Alors que les années précédentes avaient
été principalement consacrées à la mise en place des cinq programmes de recherche, l’année passée il s’est agi avant tout de transposer à la
pratique les résultats acquis jusqu’ici. Pour ce qui est de sa production scientifique, l’Empa a entre temps rejoint les autres institutions du Domaine des EPF. «Nous nous trouvons
maintenant dans une phase où le transfert de savoir et de technologie joue un rôle central» a relevé Louis Schlapbach. «From science to business»
s’applique à bon nombre des activités de l’Empa en 2006:au total 192 projets de transfert de technologie ont été traités, 20 brevets déposés et
168 contrats ont été conclus avec des partenaires des hautes écoles et de l’industrie. Afin de donner un peu de vie à des données statistiques, Louis
Schlapbach a présenté quelques «success stories» qui ont pour certaines déjà abouti à des produits commercialisables, des développements
très divers qui vont des revêtements antisalissure pour les textiles et des vêtements réfrigérants pour les personnes atteintes de sclérose en plaques en
passant par des concepts innovateurs pour les moteurs à gaz propres et jusqu’à un produit pour la restauration des oeuvres d’art dérivé d’une algue.

Améliorer les propriétés du bois grâce aux champignons

Mais les activités de recherche et de développement qui ont ensuite été présentées par quatre chercheurs montrent de manière impressionnante que
l’Empa développe sans cesse de nouvelles idées et jette ainsi un pont entre le laboratoire et l’application pratique. Par exemple celle d’utiliser des «nuisibles»
à des fins utiles. C’est cette approche que poursuit Francis Schwarze du laboratoire «Bois». En effet, certains champignons réduisent la densité du bois de
lutherie et en améliorent ainsi les qualités sonores. Depuis peu Schwarze utilise aussi «ses» champignons pour améliorer certaines propriétés du
bois de sapin et d’épicéa. A côté de leurs bonnes caractéristiques telles que leur résistance mécanique et leur facilité d’usinage, ces
deux essences, qui représentent plus des 60% du peuplement des forêts suisses, ont aussi des points faibles: leur bois n’est ni très résistant aux sollicitations
élevées ni très durable. De plus, ces deux essences ne se laissent que mal imprégner avec des produits de protection ou d’amélioration – par exemple pour
réduire leur inflammabilité, augmenter leur dureté ou les protéger des rayons ultraviolets. Ceci limite l’utilisation – principalement comme bois de construction en
extérieur – de ces deux «arbres à pain» de l’industrie du bois indigène. «Parce que le bois de sapin et d’épicéa possède une mauvaise
imprégnabilité, il reste pour le moment à l’écart de tous les développements des processus de traitement et d’amélioration du bois» explique
Schwarze.

Ce chercheur désire changer cette situation et il utilise pour cela des champignons lignivores. Certaines espèces de ces champignons parasites s’attaquent à des composants
du bois bien déterminés sans toutefois trop porter atteinte à sa résistance. Ce procédé demande une bonne dose de doigté et d’expérience
des biotechnologues; durée d’incubation, température, espèce de champignons, tous ces paramètres doivent être optimisés dans de longues séries
d’essai en laboratoire. Les premiers résultats sont très prometteurs; les chercheurs sont ainsi parvenus à augmenter de huit fois la profondeur de pénétration
des produits d’imprégnation hydrosolubles. Dans un projet avec des partenaires de l’industrie qui a débuté au mois de mai, ce procédé doit être rendu
apte à des applications dépassant le stade du laboratoire. Ceci est important, explique Schwarze, pour pouvoir utiliser de manière économiquement optimale le bois de
sapin et d’épicéa disponible.

Une balayeuse à propulsion par hydrogène

«Le domaine de la mobilité n’est pas diversifié, seuls encore les produits pétroliers permettent de circuler en voiture ou de se déplacer en avion.»
C’est par ces mots que Christian Bach, chef du laboratoire «Moteurs à combustion» a ouvert la présentation de son projet «hy.muve» (pour «hydrogen
driven municipal vehicle»). L’Empa développe avec l’Institut Paul Scherrer (PSI), l’Université de Berne et des partenaires industriels, un véhicule communal
propulsés par hydrogène qui sera ensuite testé durant plusieurs mois dans la pratique pour être ensuite produit en petite série. «Avec leur rendement de
10 à 30 pour-cent au maximum, les véhicules communaux à moteur diesel actuels sont plutôt des chauffages que des véhicules» explique Bach. La
majorité de l’énergie part en chaleur à travers le pot d’échappement.

Avec le projet hy.muve l’Empa se propose de faciliter l’accès à ce support d’énergie prometteur qu’est l’hydrogène aux milieux intéressés tels que les
villes et les communes mais aussi à d’autres utilisateurs potentiels de la technologie de l’hydrogène. En même temps il s’agit d’apporter la preuve de l’aptitude pratique de
la propulsion par hydrogène. Les calculs sur modèle ont montré, selon Bach, que «comparé à un véhicule communal diesel, hy.muve consommera
moitié moins d’énergie» Et cela malgré que la production d’hydrogène soit actuellement encore relativement grosse consommatrice d’énergie.

Un concept de structure porteuse d’une légèreté aérienne

Un vieil adage dit que «le tout est davantage que la somme des parties» Dans l’univers de Rolf Luchsinger cela est particulièrement vrai. Le chef du «Center for
Synergetic Structures», un partenariat public-privé entre l’Empa et l’entreprise Festo, a présenté sa structure de construction légère
«Tensairity». Cette structure se compose (dans le plus simple des cas) uniquement d’une membrane, d’une tige, de deux câbles – et d’air. Combinés avec adresse, il en
résulte un concept de structure porteuse ultralégère innovatrice.

Depuis bien une année Luchsinger étudie avec son équipe ce type de construction un peu étrange. «La combinaison des matériaux permet d’améliorer
de manière significative leur capacité portante» explique Luchsinger. Pour illustrer ses propos, ce physicien a gonflé un boyau d’une longueur d’environ 1 m,
enfoncé une tige dans les oeillets prévus à cet effet et enroulé habilement deux fins câbles métalliques autour du tout «1 1 = 10», est
l’équation de ce système dans la langue des «mathématiques synergétique». Ce qui signifie en d’autres termes qu’alors que le boyau gonflable et la tige
métallique peuvent supporter chacun une charge de 1 kg, unis dans une poutre Tensairity leur charge utile atteint dix bons kilogrammes.

Ce produit est déjà utilisé pour des toitures – par exemple sur un parking couvert à Montreux – et sur quelques ponts. Actuellement les chercheurs étudient le
potentiel des éléments Tensairity pour la réalisation de structures d’ailes d’avion; l’avantage que présente un faible poids confère à cette
technologie un intérêt particulier en aéronautique. Des travaux de recherche sont aussi effectués sur une membrane autoréparatrice pour prévenir les
pertes d’air causées par des dommages – «un système comparable à la cicatrisation des plaies chez l’homme» comme l’explique Luchsinger.

Des molécules pour créer les nanocomposants électroniques de demain

Finalement le CEO de l’Empa Louis Schlapbach à donné un aperçu de la «nano boîte à Lego» de l’Empa. Il a expliqué comment les nanocomposants
moléculaires pourraient servir de base à l’électronique de demain. Aujourd’hui déjà les transistors des processeurs modernes ont une taille inférieure
à 50 nanomètres. Les composants électroniques se rapprochent ainsi lentement mais surement des frontières de la molécule et de l’atome – et ainsi du
nanocosmos. L’Empa, et d’autres laboratoires de recherche aussi, mènent actuellement des travaux de recherche intensifs sur l’utilisation de molécules isolées comme
commutateurs électriques, optiques ou magnétiques. Parmi les nombreux problèmes qui restent à résoudre pour le développement d’une électronique
moléculaire, les chercheurs de l’Empa étudient entre autres comment réaliser au moyen de l’autoorganisation moléculaire des structures supramoléculaires
ordonnées sur des surfaces. Ainsi que l’a expliqué Schlapbach ces réseaux moléculaires pourraient être un premier pas vers les futurs nano-circuits
réunissant différents composants. «Le but est de pouvoir exciter séparément des molécules individuelles» a expliqué Schlapbach.

Une autre approche que poursuit l’Empa, repose sur les nanotubes de carbone (NTC) qui, suivant leur structure atomique et leur diamètre, se comportent soit comme un conducteur
électrique, autrement dit comme un minuscule fil conducteur, soit comme un semi-conducteur tel que le silicium qui est utilisé entre autres dans les transistors. Le but que
poursuit l’Empa est d’arriver à influencer de manière ciblée les propriétés électroniques des NTC par des modifications atomiques. Pour créer de
tels «défauts» dans la grille de carbone des nanotubes, les chercheurs exposent les nanotubes à un plasma d’hydrogène sous ultravide. A l’endroit où un
atome d’hydrogène entre en liaison chimique avec un atome de carbone du nanotube, l’atome de carbone est très légèrement «tiré» hors de la surface
du nanotube. Il se crée ainsi de minuscules bosses qui peuvent se «voir» ou mieux se tâter sous le microscope à effet tunnel. Ces minuscules modifications
atomiques agissent comme barrière pour les charges électriques. Il reste toutefois encore beaucoup à faire pour les chercheurs de l’Empa. «Pour le moment nous ne
pouvons pas encore localiser avec précision les défauts» concède Schlapbach. Il se passera ainsi certainement encore quelque temps avant que ces transistors-NTC
puissent s’utiliser dans la pratique.

www.news.admin.ch

Related Posts
Leave a reply