Les expériences dans les installations de revêtement sous ultravide sont souvent longues et coûteuses. Que se passerait-il donc si, au lieu de réaliser 50 expériences, on n‘en faisait qu‘une seule – tout en obtenant 50 échantillons de matériaux différents ? Et si l‘on pouvait automatiser la caractérisation de ces échantillons et que les résultats des analyses étaient immédiatement disponibles pour être analysés dans une base de données ?

Telles sont les questions que s‘est posées le groupe de recherche de l‘Empa autour de Sebastian Siol. La réponse est claire : on pourrait développer beaucoup plus rapidement de nouvelles couches et de nouveaux systèmes de couches. Depuis quelques années, le groupe de recherche de Sebastian Siol met en place l‘infrastructure nécessaire pour réaliser ce rêve. Dans le cadre d‘un projet financé par la fondation Helmut Fischer et Anni Walther, cette infrastructure va maintenant être étendue et utilisée pour le développement de couches céramiques multifonctionnelles.Le contact avec la fondation a été établi par le « Zukunftsfonds » de l‘Empa. La recherche sur les couches multifonctionnelles est également d‘un grand intérêt pour la fondation : Le fondateur s‘occupe depuis maintenant 70 ans de solutions intelligentes dans le domaine de la mesure de l‘épaisseur des couches sur différents matériaux. La fondation s‘est donc déclarée prête à financer une thèse de doctorat sur ce thème et à étendre en outre l‘infrastructure de caractérisation automatique par un appareil d‘essai de dureté pour couches minces.

La recherche sur les couches minces multifonctionnelles est très complexe et coûteuse, car les revêtements doivent aujourd‘hui répondre à des exigences toujours plus élevées. Parallèlement, le nombre de couches utilisées doit être réduit. Souvent, les chercheurs doivent optimiser simultanément plusieurs propriétés difficiles à combiner, par exemple dans les couches à haute dureté et à faible réflexion.

Mais revenons au rêve de Sebastian Siol. Dans le « développement combinatoire de couches minces », son équipe fabrique des couches à gradient contrôlé à l‘aide de procédés de dépôt spéciaux. Une seule expérience permet ainsi de couvrir de grandes plages de paramètres, par exemple en ce qui concerne la température du processus ou la composition chimique. Les couches ainsi obtenues sont ensuite analysées automatiquement.

Les « accélérateurs de recherche » tels que ces techniques à haut débit sont la clé du développement futur des matériaux. L‘ordinateur permet aujourd‘hui de prédire de nombreux nouveaux matériaux aux propriétés prometteuses. Avec les expériences conventionnelles, il est toutefois difficile de les fabriquer et de les étudier individuellement. Une infrastructure complète pour le développement combinatoire des matériaux pourrait accélérer considérablement ce processus. Grâce au soutien de la Fondation Helmut Fischer et Anni Walther, l‘équipe de l‘Empa fait un grand pas vers cet objectif.