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Des scientifiques de l'EPFL ont mis au point une technique basée sur l'IA pour améliorer l'analyse chimique des nanomatériaux, ce qui permet de surmonter les difficultés liées aux données bruitées et aux signaux mixtes. Le mot «nanomatériaux» est un terme général qui désigne les substances ou matériaux chimiques dont une seule unité a une taille comprise entre 1 et 100 nanomètres (un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre).

Mise au point à l'EPFL, à l'Université Heriot-Watt et à l'ETH Zurich, PrISMa est une nouvelle plateforme qui a recours à des simulations avancées et à l'apprentissage machine pour améliorer les technologies de captage du carbone, en tenant compte du point de vue des différentes parties prenantes dès le début du processus de recherche.

Des chercheurs de l'ETH et de l'Empa ont développé un implant en hydrogel qui peut être utilisé pour prévenir l'endométriose, une maladie féminine très répandue. Il sert également de moyen de contraception. Les hydrogels sont utilisés de diverses manières : dans les lentilles de contact, pour libérer des médicaments dans le corps, dans les crèmes hydratantes, comme réservoir d'eau dans le sol, pour purifier l'eau polluée ou comme agent gélifiant et épaississant.

Une nouvelle approche de l'électrolyte des batteries lithium-métal pourrait augmenter considérablement l'autonomie des véhicules électriques. Pour stabiliser ces batteries, les chercheurs ont besoin de beaucoup moins de fluor, une substance nocive pour l'environnement. Parmi les batteries haute performance prometteuses de la prochaine génération, elles figurent en tête de liste : les batteries lithium-métal.

Grâce à une membrane d'or ultrafine spéciale, les chercheurs ont considérablement facilité l'examen des surfaces. Il est désormais possible de mesurer des propriétés de surface inaccessibles avec les méthodes traditionnelles. "C'est le diable qui a fait la surface" - cette phrase est attribuée au physicien théorique Wolfang Pauli, qui a enseigné de nombreuses années à l'EPF de Zurich et a reçu le prix Nobel en 1945 pour ses travaux sur la mécanique quantique.

Dans le cadre d'un projet de recherche de l'EPFL, une méthode basée sur l'apprentissage automatique a été développée pour effectuer des recherches rapides et précises dans de grandes bases de données, ce qui a permis de découvrir 14 nouveaux matériaux pour les cellules photovoltaïques. Avec l'intégration de l'énergie solaire dans notre quotidien, il est devenu important de rechercher des matériaux capables de convertir efficacement la lumière du soleil en électricité.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont pour la première fois rendu visible la manière dont les électrons peuvent former des tourbillons dans un matériau à température ambiante. Ils y sont parvenus grâce à un appareil de mesure quantique à très haute résolution. Lorsque l'on connecte un conducteur électrique normal - par exemple un morceau de fil - à une pile, les électrons du conducteur sont accélérés par le champ électrique généré par la pile.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont étudié un type particulier de magnétisme en analysant des images de points colorés générées par des simulateurs quantiques. Grâce à cette méthode, ils pourraient à l'avenir résoudre d'autres énigmes physiques, par exemple dans le domaine de la supraconductivité. De près, il s'agit simplement de nombreux points colorés, mais à une certaine distance, on voit une image complexe et riche en détails : en utilisant la technique du pointillisme, George Seurat a créé en 1886 le chef-d'oeuvre "Un dimanche après-midi sur l'île de la Grande Jatte".

Des scientifiques de l'EPFL ont mis au point le premier modèle complet des effets de la mécanique quantique à l'origine de la photoluminescence dans les films d'or minces. Cette découverte pourrait soutenir le développement de combustibles et de batteries solaires. On sait depuis des centaines d'années que la luminescence, ou l'émission de photons par une substance exposée à la lumière, se produit dans les matériaux semi-conducteurs tels que le silicium.

La prochaine génération d'actionneurs et de robots souples pourrait voir le jour grâce à une encre à base d'élastomères pour l'impression 3D d'objets aux propriétés mécaniques variables, ce qui supprime les joints mécaniques encombrants.

Vestes de pluie, maillots de bain ou tissus d'ameublement : les textiles aux propriétés hydrofuges nécessitent une imprégnation chimique. Les produits chimiques à base de PFAS contenant du fluor sont certes efficaces, mais ils nuisent à la santé et s'accumulent dans l'environnement. Les chercheurs de l'Empa développent maintenant un procédé avec des substances alternatives qui permet de produire des fibres textiles hydrofuges respectueuses de l'environnement.

Ultraléger, isolant thermique et biodégradable : l'aérogel de cellulose a de multiples applications. Des chercheurs de l'Empa ont réussi à donner à ce matériau naturel des formes complexes par impression 3D, qui pourraient un jour servir d'isolation de précision en microélectronique ou d'implants médicaux personnalisés.

En capturant un rare aperçu de la formation tridimensionnelle des fissures dans les solides cassants, des scientifiques de l'EPFL ont observé que les fissures complexes nécessitent une plus grande quantité d'énergie pour progresser que les fissures simples. Cette découverte pourrait améliorer les tests et le développement de matériaux.

Les chercheurs extraient le métal précieux des déchets électroniques. Leur nouvelle méthode est particulièrement durable : elle se base sur une éponge en fibres protéiques que les scientifiques fabriquent à partir de petit-lait, un sous-produit de l'industrie alimentaire. Transformer un matériau quelconque en or était l'un des objectifs jamais atteints des alchimistes du Moyen-âge et du début des temps modernes.

Une équipe de l'Université de Genève développe de nouveaux alliages aux propriétés bactéricides pour lutter contre les germes résistants aux antibiotiques. Les bactéries, tout en étant cruciales pour les biotechnologies, peuvent également provoquer de sévères maladies, aggravées par leur résistance accrue aux antibiotiques.

Là où l'eau chaude coule, le calcaire n'est pas loin. C'est un problème gênant pour les ménages et coûteux pour les centrales thermiques. Des chercheurs ont désormais trouvé une solution à ce problème. Réservoirs d'eau chaude, machines à laver, bouilloires - tous les appareils ménagers qui entrent en contact avec de l'eau (chaude) s'entartrent, surtout dans les régions où l'eau est dure et donc riche en calcaire.

Les textiles en fibres synthétiques libèrent des micro et nanoplastiques lors du lavage. Des chercheurs de l'Empa ont pu montrer que c'était le cas : Une partie du prétendu nanoplastique n'est pas constituée de particules de plastique, mais d'oligomères insolubles dans l'eau. Leurs effets sur l'homme et l'environnement n'ont pas encore été étudiés.

Des chercheurs ont développé un capteur qui utilise l'énergie des ondes sonores pour commander des appareils électroniques. Cela pourrait un jour permettre d'économiser des millions. Les capteurs qui surveillent les infrastructures comme les ponts ou les bâtiments ou qui sont utilisés dans les appareils médicaux comme les prothèses auditives ont besoin d'électricité en permanence.

Toutes les plaies ne peuvent pas être refermées avec du fil et une aiguille. Des chercheurs de l'Empa ont maintenant développé un procédé de brasage à l'aide de nanoparticules qui permet de fusionner les tissus en douceur. La technique de brasage devrait empêcher les troubles de la cicatrisation et les complications potentiellement mortelles en cas de sutures non étanches.

Des chercheurs ont entraîné une intelligence artificielle de manière à ce qu'elle puisse concevoir la structure de ce que l'on appelle des métamatériaux avec les propriétés mécaniques souhaitées pour différents cas d'application. Des casques de vélo qui absorbent l'énergie d'un choc, des chaussures de course qui donnent une poussée supplémentaire à chaque pas ou des implants qui imitent les propriétés des os.