actualités 2019

Les fermions de Weyl sont des particules élémentaires d'un genre spécial qui ont été découvertes il y a quelques années seulement. Leur particularité: lorsqu'ils se déplacent dans un matériau, ils le font d'une manière inhabituelle et extrêmement ordonnée. De fait, ils n'entrent pratiquement jamais en collision les uns avec les autres, ce qui est très efficace en termes énergétiques et ouvre de fascinantes possibilités pour l'électronique du futur.

Afin d'estimer pour la première fois l'ampleur de la pollution du plastique en Suisse avec précision, l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) a chargé les chercheurs de l'Empa de calculer les quantités de plastique qui finissent dans l'environnement. L'Empa a recensé les sept matières plastiques les plus utilisées.

Comment les neurones traitent-ils les informations? On sait qu'ils fractionnent les signaux électriques entrants en sous-unités. Les chercheurs du Blue Brain ont découvert que les dendrites - les récepteurs ramifiés des neurones - travaillent ensemble pour apprendre, dynamiquement et en fonction de la charge de travail.

En compilant plusieurs données environnementales et épidémiologiques, des chercheurs de l'EPFL ont développé une carte du monde qui montre les zones à risque de la version épidémique de l'hépatite E. Leurs travaux, publiés dans la revue Scientific Reports, ouvrent de nouvelles pistes de recherche et de prévention.

Inspirés des fourmis, de petits robots de 10 grammes développés à l'EPFL peuvent communiquer entre eux, s'attribuer différents rôles et réaliser ensemble des tâches complexes. Dotées d'une structure simple, ces machines reconfigurables sont capables de sauter et ramper pour se déplacer sur des surfaces accidentées.

Des chercheurs de l'UNIGE démontrent que nos connaissances générales sur le monde interfèrent avec notre capacité à résoudre des problèmes mathématiques élémentaires, même chez des experts de la branche. La pensée mathématique est perçue comme le sommet du raisonnement abstrait. Pouvons-nous pour autant faire abstraction de nos connaissances du monde pour qu'elles n'interfèrent pas avec nos calculs?

Des chercheurs des universités de Genève et de Manchester ont pour la première fois confirmé expérimentalement la théorie de la très forte résonance magnétique dans le graphène. Pouvoir contrôler les ondes infrarouges et terahertz à l'aide de champs magnétiques ou électriques est l'un des grands défis de la physique qui pourrait révolutionner l'opto-électronique, les télécommunications et les diagnostics médicaux.

Le coeur reste l'un des grands défis de la médecine moderne. En Europe, plus de 10 millions de personnes souffrent d'une insuffisance cardiaque et beaucoup d'entre elles ont besoin d'une greffe du coeur. Dans l'attente, on leur pose une pompe cardiaque artificielle, mais ces pompes ne sont pas à l'abri de complications.

Les hernies discales sont douloureuses et constituent la principale cause d'opérations sur la colonne vertébrale. Mais le traitement choisi est-il toujours judicieux? De nouvelles recherches montrent que la base clinique sur laquelle la décision est prise - la comparaison de deux images fixes - ne suffit souvent pas à choisir au mieux pour le patient.

Les méthodes d'analyse utilisées dans l'étude des matériaux peuvent-elles nous aider à mieux comprendre nos os? Pour une jeune équipe de chercheurs de l'Empa de Thoune, c'est la bonne approche. L'ostéoporose touche toute la population. Une femme sur trois et un homme sur cinq souffrent avec l'âge d'une perte de substance osseuse.

Les plaies qui peinent à se fermer et les vilaines cicatrices présentent plus qu'un problème cosmétique; elles peuvent limiter la mobilité et compromettre la santé des gens. Des chercheurs de l'Empa ont mis au point une mousse qui doit prévenir la formation de cicatrices exubérantes et accélérer la guérison des plaies.

Les biofilms sont des amas extrêmement résistants de germes qui posent bien des problèmes, en particulier dans les hôpitaux. Ils se développent à la manière d'un organisme, s'étendent sur les plaies ou colonisent implants et produits médicaux. On compte sur des matériaux biomédicaux aux surfaces novatrices pour leur faire obstacle.

Les analyses du sang à fins diagnostiques peuvent se faire sans piqûre invasive. En collaboration avec une équipe canadienne, des chercheurs de l'Empa mettent actuellement au point des capteurs flexibles et biocompatibles en nanocellulose à placer sur la peau. Ces puces imprimées en 3D sont en matière renouvelable et, prochainement, seront même biodégradables.

Les données du projet Mental Work, un travail expérimental réalisé au sein de l'Artlab à l'EPFL, montrent que l'ICM est fiable et accessible au grand public, ce qui suscite de nouvelles collaborations dans la recherche en Suisse sur l'expérience de l'utilisateur. On trouve rarement des interfaces cerveau-machine (ICM) en dehors des cliniques médicales, où les personnes handicapées reçoivent des heures ou des jours d'entraînement pour pouvoir contrôler des fauteuils roulants avec leur pensée.

Une nouvelle méthode informatique, fondée sur des réseaux neuronaux, est capable de simuler des systèmes quantiques ouverts avec une polyvalence sans précédent. Elle a été développée indépendamment par des physiciens à l'EPFL, en France, au Royaume-Uni et aux États-Unis, puis publiée dans Physical Review Letters.

Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI ont filmé une machine moléculaire en mouvement grâce à la Source de Lumière Suisse SLS, et ainsi révélé comment fonctionne la production d'énergie au niveau des cellules membranaires. Ils ont développé à cet effet une nouvelle méthode qui pourrait permettre des succès inédits dans l'analyse des processus cellulaires.

La libéralisation du commerce conduit-elle à une exportation de la pollution environnementale des pays industrialisés vers des pays plus pauvres? Sous la direction de Thomas Bernauer, une équipe de recherche de l'EPF de Zurich s'est penchée sur cette question. Elle a avant tout examiné dans quelle mesure et comment le commerce, au travers des accords de libre-échange, favorise le déplacement des atteintes environnementales des pays industrialisés vers des pays plus pauvres.

Des chercheurs de l'EPFL ont développé un modèle pour prendre en compte l'incertitude dans la planification énergétique. Pour établir leur stratégie, les pays se basent en effet sur des prévisions, comme le prix futur des différentes ressources énergétiques, le coût des technologies, ou l'évolution de la demande en énergie.

Jamais auparavant une cellule solaire flexible CIGS aussi efficace n'avait été construite. Pour la première fois, les chercheurs de l'Empa atteignent une efficacité de 20,8%, battant ainsi leur propre record. Une cellule solaire flexible avec une efficacité sans précédent : le laboratoire des couches minces et du photovoltaïque de l'Empa, dirigé par Ayodhya N. Tiwari, a battu son propre record.

Dans le cadre d'un projet de recherche commun mené par cinq centres de compétences dans le domaine de la recherche énergétique, des chercheurs ont élaboré un livre blanc à l'attention de la Commission fédérale pour la recherche énergétique (CORE). L'objectif de ce livre blanc est de rassembler les principales connaissances disponibles sur les technologies Power-to-X.