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Quels sont les thèmes de recherche les plus actuels? Et quel rôle y joue l’Empa? Notre magazine de recherche EmpaQuarterly (l'ancienne EmpaNews) vous en informe avec des interviews, des portraits et des articles captivants sur nos laboratoires.
 

Brièvement

Des fils résistants pour le CERN
Les fils tendus pour aligner les composants des accélérateurs du CERN avec une précision de l'ordre du micromètre s'effilochent avec le temps. Cela peut entraîner des inexactitudes dans les mesures. Les chercheurs de l'Empa développent maintenant pour le CERN un fil métallisé recouvert d'un polymère spécial, qui peut aligner les composants sur une plus longue période sans perdre de tension.
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La Suisse s'alourdit
Des chercheurs de l'Empa ont été chargés par l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) de recenser l'ensemble des flux de matières et d'énergie de l'économie suisse. Leur rapport de synthèse, MatCH (Material flows Switzerland), fournit désormais des données et des comparaisons importantes. Il est intéressant de noter que chaque année, la Suisse s'alourdit de 52 millions de tonnes en raison des importations qui restent dans le pays. 12 millions de tonnes de matériaux sont éliminés et 18 millions de tonnes sont exportés.
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Une serrure invisible
À première vue, l’idée de la chercheuse de l’Empa Evgeniia Gilshtein semble discrète – ou plus précisément: invisible. Ce qui ressemble au premier abord à un simple film transparent dissimule un tout nouveau système de sécurité. En effet, les boutons invisibles sont imprimés avec de l’encre conductrice sur le matériau porteur transparent, dont la position n’est connue que de l’initié. Ces circuits peuvent être connectés à une serrure de porte en tant que code d’accès, par exemple. Si les boutons du film polymère sont pressés dans un ordre précis, la serrure de la porte peut être déverrouillée.
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Recyclage

"La vérité est sur la route"

Les automobilistes suisses usent d'innombrables pneus de voiture. Au lieu de les brûler, ils pourraient être réutilisés localement : L'asphalte d'autres pays contient depuis longtemps du caoutchouc provenant de pneus usagés. L'Empa et ses partenaires du terrain examinent cette idée pour les conditions suisses.
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Éditorial

Penser par cycles

Presque tout a un début et une fin : la vie, la crise du Coronavirus (si tout va bien), la présidence de Donald Trump - et notre approche des produits de consommation. Fabriquez-les, utilisez-les, jetez-les, éliminez-les. Il est évident que tant de déchets sont produits et que des matériaux précieux sont perdus. Il est également évident que nos ressources naturelles sont limitées.

Conséquence logique : nous devons enfin passer du mode "jeter" au mode "recycler". Cela signifie : (Presque) rien n'est un déchet, (presque) tout est une matière première. Cela ne fonctionnera probablement pas toujours, mais nous devrions au moins essayer.

Par exemple, en transformant le gaz climatique CO2 de l'atmosphère en méthane neutre pour le climat. Ce cycle fermé du carbone, que nous étudions dans le démonstrateur de mobilité "move", fait l'objet d'une nouvelle exposition au Musée suisse des transports (voir p. 34). La même chimie est également maîtrisée par les microbes dans les profondeurs de la croûte terrestre. Un projet de recherche européen vise à l'exploiter pour produire du méthane neutre en CO2.

Même les vieux pneus de voiture ne doivent pas simplement finir dans les usines d'incinération des déchets ou dans les décharges ; les chercheurs de l'Empa les utilisent pour produire un nouveau type d'asphalte et teste son aptitude à la pratique. La découverte de diverses souches de bactéries dans des décharges de déchets chimiques montre que quelque chose d'utile peut sortir d'une décharge. Ceux-ci décomposent même les toxines environnementales les plus tenaces - de manière entièrement biologique.

Michael Hagmann, Head of Communication

Stockage de l´énergie

L'énergie du soleil du dépôt profond

Pendant les mois d'hiver, les énergies renouvelables sont rares dans toute l'Europe. Un projet international envisage maintenant une solution non conventionnelle :: L'hydrogène et le dioxyde de carbone renouvelables sont pompés ensemble dans le sol, où des micro-organismes naturels transforment les deux substances en méthane, le principal composant du gaz naturel.
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Rénover le bilan énergétique

D'abord trier, puis redévelopper

La Suisse se construit. Le pays compte environ 1,8 million de bâtiments, et seul un pour cent de ce parc immobilier est rénové chaque année. En d'autres termes, il faudra 100 ans pour que l'ensemble du parc immobilier du pays soit rénové - ce qui serait trop lent pour réaliser la transition énergétique. Mais avant que les politiciens ne décident de stimuler les programmes de subventions, il faut d'abord structurer cette énorme tâche : Quelles mesures sont utiles à quel endroit ? Par où commencer ?
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Médecine personnalisée

Le patient simulé

Les jumeaux numériques permettent des thérapies médicales sur mesure. Les chercheurs de l'Empa ont maintenant modélisé plusieurs centaines de ces avatars sur la base de personnes réelles et les ont traités expérimentalement. Pour la première fois, les jumeaux numériques ont reçu des commentaires de vrais patients.
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Optique

Molécules en extase collective

Lorsque des molécules de colorant fluorescent s'imbriquent parfaitement les unes dans les autres, quelque chose de totalement nouveau est créé : un état excité réparti sur de nombreuses molécules. Ces "excitations collectives" peuvent être utilisées de nombreuses façons, par exemple pour les panneaux solaires organiques, les capteurs, la transmission ultra-rapide de données ou la microscopie. Les chercheurs de l'Empa, en collaboration avec des collègues de l'ETH Zurich, de l'EPFL, de l'Institut Paul Scherrer (PSI) et d'IBM Research Zurich, ont réussi à fabriquer de tels amplificateurs de lumière chimiques dix fois plus efficaces qu'auparavant.
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Technologie médicale

Plâtre pour les plaies internes

Fermer des plaies dans le tube digestif est un défi. Les chercheurs de l'Empa ont donc développé un patch en polymère pour l'intestin, qui peut être utilisé pour lier et sceller de manière stable les blessures.
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La Photo

Toussez, s'il vous plaît !

Que se passe-t-il après qu'une personne ait toussé ? Comment les gouttelettes contenant des agents pathogènes tels que le SRAS-CoV-2 se propagent-elles ? Bien qu'il existe déjà des modèles décrivant ces processus, les chercheurs de l'Empa veulent les améliorer - à l'aide d'une machine à tousser qu'ils ont développée spécialement à cet effet. Comme s'il s'agissait de deux poumon, deux tubes conduisent l'air comprimé hors de la "bouche" (voir au centre de la photo, sous la bouteille blanche). Grâce à un système de contrôle précis, la machine simule différents épisodes de toux, y compris les gouttelettes. L'air est chauffé à la température du corps et présente une humidité relative de 98 % pour se rapprocher du modèle naturel - avec ou sans masque. (Image: Empa)
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Simulation

Composer de nouveaux systèmes énergétiques

Les systèmes énergétiques modernes et décentralisés sont très complexes. Les planifier de manière optimale et rentable est un défi majeur pour les planificateurs énergétiques. La spin-off de l'Empa "Sympheny" propose un logiciel qui aide les planificateurs à trouver le bon concept énergétique pour un bâtiment, un quartier ou même une ville entière, et ainsi à atteindre leurs objectifs en termes de durabilité et d'efficacité énergétique.
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En route

La souris dans le nid
On Sunday, 7 March 2021, the "Sendung mit der Maus" celebrated its 50th birthday. For the anniversary edition of the most successful children's program on German television, Armin Maiwald, presenter from the very beginning, visited NEST at Empa in Dübendorf. The topic: How will we build in a circular way in the future?
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À la découverte des carburants le l'avenir
Avec ses partenaires Avenergy Suisse et Hyundai, l'Empa présentera dès mars 2021 au Musée suisse des transports une nouvelle exposition permanente  sur les carburants durables du futur. L'accent sera mis sur des questions telles que : comment l'électricité verte arrive-t-elle dans le réservoir ? Et : Quel carburant est judicieux pour quel usage ? Dans un jeu interactif, les visiteurs peuvent même produire virtuellement de l'hydrogène eux-mêmes.
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Swiss ideas for the green deal
La construction durable exige des innovations radicales - telles que celles qui sont étudiées et mises en œuvre dans le cadre du NEST à l'Empa. Inspirée par l'exemple suisse, la plateforme internationale de recherche ReConstruct a invité les participants à une discussion en ligne sur les solutions pour une construction climatiquement neutre le 22 mars. Peter Richner, directeur adjoint de l'Empa, a rejoint la ministre autrichienne du climat Leonore Gewessler à la table virtuelle.
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Le magasin de future
Lidl Suisse souhaite à l’avenir exploiter ses magasins de manière encore plus durable et efficace. Dans un projet commun avec l’Empa, ce plan est maintenant mis en pratique. Tout d’abord, la consommation d’énergie et l’interaction des systems dans les magasins existants seront analysées. A partir de là, les chercheurs de l’Empa développent un concept optimisé pour les magasins du futur.
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Interview

Vivre dans la boule de cristal

Alain Aerni pose un regard sur l'avenir : le système de contrôle de l'énergie "Crystalball" qu'il a conçu combine photovoltaïque, pompes à chaleur et stations de recharge et utilise les bulletins météorologiques pour estimer à l'avance les besoins en énergie. Il a présenté son système à l'Académie Empa en automne 2020.
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Vieux déchets

Des détoxifiants de la décharge

Des bactéries provenant d'une décharge indienne pourraient contribuer à éliminer la contamination chimique. L'accent est mis sur les pesticides tels que le lindane ou les agents ignifuges bromés, qui s'accumulent dans la nature et dans les chaînes alimentaires. Les chercheurs de l'Empa et de l'Eawag ont utilisé des bactéries pour produire des enzymes capables de décomposer ces produits chimiques.
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