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La photo
De la poudre de curry ? Non, du titane !
La fine poudre contenue dans ce récipient peut sembler tentante pour les amis des épices saines - mais elle est définitivement immangeable : un alliage de titane composé de fins grains d'un diamètre moyen de 35 micromètres. Néanmoins, la poudre est au service de la santé : les structures fines et rugueuses qu'un expert effleure délicatement avec sa main constituent la surface des implants médicaux : cotyle de la hanche pour les personnes qui ont besoin d'une nouvelle articulation. Ils ont été créés à l'aide de faisceaux laser qui les ont brûlés de la poudre couche par couche - la photo montre donc l'étape finale de la production dans une imprimante 3D. Pour en savoir plus sur cette technologie médicale innovante, ses opportunités et ses écueils, consultez notre reportage photo ici.
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En bref
Classe moyenne ou classe supérieure ?
Afin de séparer correctement les véhicules en classes, par exemple pour la tarification de la mobilité, il est nécessaire de pouvoir distinguer clairement les voitures de taille moyenne des voitures de classe supérieure et les petites voitures des voitures compactes. Mais cela devient de plus en plus difficile : sur les photos, une Audi A4 ressemble presque à une Audi A6, une Mini One ressemble à une Mini Countryman. À ce jour, il n'existe pas de procédure indépendante pour cela. Jusqu'à présent, les classes de chaque pays étaient réparties par des experts - en grande partie à leur propre discrétion. Naghmeh Niroomand, chercheur à l'Empa, a mis au point un système qui permet de séparer les voitures du monde entier en fonction de leurs dimensions. Purement mathématique et équitable. La classification actuelle par des experts pourrait donc bientôt appartenir au passé. Dans le même temps, les classes de voitures seraient plus faciles et plus objectivement comparables dans le monde entier. Après tout, une "voiture de taille moyenne" n'a pas la même signification en Italie qu'aux États-Unis.
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Contrôle des masques avec une application mobile
Jusqu'à présent, seul le masque lui-même savait si le masque Corona sur le visage protégeait adéquatement le porteur dans une situation donnée. Flora Bahrami, chercheuse à l'Empa, a maintenant développé une application qui permet de prédire la durée maximale de protection en présence d'autres personnes atteintes du virus. En fonction du type de masque, du lieu et du niveau d'activité, l'application modélise la durée pendant laquelle la situation est sûre. Cela se traduit par des horaires différents pour une séance d'entraînement avec des athlètes qui toussent à la salle de sport ou un trajet avec des passagers silencieux dans le bus. Également visible : le nombre de virus que l'on a potentiellement inhalés, en fonction du type de masque et de la durée du séjour. "Les fabricants de masques peuvent également utiliser l'application pour optimiser le développement des produits", a déclaré Flora Bahrami.
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Protégé des germes plus longtemps
Une équipe de l'entreprise medtech Lumendo (VD) et de l'Empa développe actuellement un désinfectant pour les mains qui assure une protection pendant plusieurs heures. L'effet à long terme de "Disigel" est basé sur un gel qui est doux pour la peau mais qui tue les germes. Le gel est censé protéger contre les bactéries résistantes aux antibiotiques et les virus. Le projet est soutenu par Innosuisse, l'agence suisse pour la promotion de l'innovation.
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De la déconstruction à la réutilisation
Travaux de construction au bâtiment NEST : le nouveau module "Sprint" est un module de bureaux construit principalement à partir de matériaux réutilisés. De cette façon, "Sprint" vise d'une part à établir de nouvelles normes pour une construction compatible avec l'environnement. D'autre part, le module de bureaux est une réaction à la situation de la pandémie du COVID 19, qui a clairement montré que nous devions adapter nos bâtiments de manière plus flexible et rapide à l'évolution des besoins.
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Editorial
L'impression 3d pour les professionnels
L'impression 3D est désormais grand public; l'internet regorge de modèles plus ou moins utiles d'imprimantes 3D, qui sont disponibles sur presque toutes les plateformes de commerce électronique. Jusqu'ici, c'est assez ennuyeux.
Un implant médical pour remplacer une articulation défectueuse de la hanche, par exemple – c'est probablement quelque chose que très peu d'imprimantes 3D de loisir oseraient faire. Et à juste titre, comme le montre notre reportage photo du "Swiss m4m Center" à Bettlach, dans le canton de Soleure (page 20). Là, des implants spécifiques au patient seront créés couche par couche à partir du lit de poudre métallique. Il s'agit d'un processus en plusieurs étapes et extrêmement complexe, qui requiert une énorme expertise en matière de matériaux et de technologie des procédés.
Le "Swiss m4m Center" est le premier "Advanced Manufacturing Technology Transfer Center", un réseau à l'échelle suisse destiné à donner à l'industrie suisse un avantage technologique sur la concurrence internationale dans le domaine des technologies de fabrication avancées.
Cette idée est d'ailleurs née à l'Empa comme une sorte d'extension de notre "Coating Competence Center". Il est bon de voir que cela porte maintenant ses fruits: Le réseau m4m compte désormais près de 50 institutions partenaires.
Michael Hagmann, Head of Communication
Béton
Lamelles précontraintes pour les bâtiments anciens
La technologie permettant de stabiliser les structures en béton avec des plastiques renforcés de fibres de carbone, et donc de les faire durer plus longtemps, a été développée il y a plusieurs décennies, entre autres à l'Empa. Aujourd'hui, les chercheurs de Dübendorf travaillent sur une nouvelle variante à lamelles précontraintes - avec de bonnes perspectives d'application pratique.
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Sécurité de la flamme
Résistant au feu et câlin
Un nouveau procédé chimique mis au point par l'Empa permet de transformer le coton en un tissu ignifuge qui conserve néanmoins les propriétés douces et agréables du coton sur la peau.
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Interview
"Le recyclage n'est pas automatiquement durable"
L'économie circulaire et le recyclage dans l'industrie textile : la Suisse et l'UE veulent promouvoir une gestion durable. L'Empa effectue depuis des années des recherches à ce sujet. L'experte en durabilité Claudia Som parle dans une interview des opportunités, des pièges et des idées pour l'avenir.
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Physique de l'état solide
La chimie filigrane pour les méga-cristaux
Une équipe des chercheurs de l'Empa et de l'EPFZ joue avec des blocs de construction nanométriques qui sont jusqu'à 100 fois plus grands que les atomes et les ions. Bien que ces "briques de Lego" interagissent entre elles avec des forces très différentes et beaucoup plus faibles que celles qui maintiennent les atomes et les ions ensemble, elles forment des cristaux dont les structures ressemblent à celles des minéraux naturels. Ces nouveaux super-réseaux pourraient bien ouvrir une nouvelle ère dans la science des matériaux.
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Reportage
De la poudre de titane à la prothèse de hanche
La fabrication additive est fascinante : comme par magie, des pièces complexes poussent dans des imprimantes 3D : couche par couche - sans intervention humaine, du moins comme il semble à première vue. Mais la technologie est exigeante et nécessite beaucoup de travail manuel avec un instinct sûr, comme le montre une visite de l'équipe du "Swiss m4m Center" à Bettlach.
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De meilleures fibres
Une veste d'une veste d'une veste d'une veste ...
Fabriquer, porter, laver, incinérer : Ce cycle de vie typique des vêtements, qui pollue l'environnement, doit être modifié à l'avenir - vers des principes d'économie circulaire avec recyclage. A l'aide d'une veste de plein air fabriquée à partir de bouteilles en PET et de matériaux recyclés, les chercheurs de l'Empa ont examiné si le produit tient effectivement ses promesses.
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Gloss
Jusqu'à la fin
Hypatia, un cluster d'ordinateurs commun de l'Empa et de l'Eawag, n'est plus. Le 10 mars, l'assistant rapide et bienveillant pour les simulations scientifiques a été démonté dans les sous-sols de l'Empa et chargé dans les camions d'une entreprise d'élimination des déchets. De nombreux composants de l'ordinateur central vont maintenant commencer une nouvelle vie ailleurs. Hypatia porte le nom de l'une des rares femmes scientifiques de l'Antiquité qui a vécu en Égypte au IVe siècle.
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Fibres
Ligne de données en glycérine
Les données et les signaux peuvent être transmis rapidement et de manière fiable avec les fibres de verre - tant que la fibre ne se brise pas. Une forte contrainte de flexion ou de traction peut rapidement la détruire. Une équipe de l'Empa a maintenant développé une fibre avec un noyau de glycérol liquide qui est beaucoup plus robuste et peut transmettre des données de manière tout aussi fiable. Et ces fibres peuvent même être utilisées pour fabriquer des composants microhydrauliques et des capteurs de lumière.
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Transition énergétique
Temps chauds
L'augmentation des températures moyennes va encore accroître la demande de refroidissement des bâtiments. Une projection réalisée par les chercheurs de l'Empa sur la base des données du bâtiment NEST et de scénarios climatiques futurs pour la Suisse montre que cette augmentation de la demande d'énergie pour le refroidissement risque d'être importante et pourrait avoir un fort impact sur notre futur système énergétique.
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En route
Le nest ouvre ses portes virtuellement
Jusqu'à présent, les visites du NEST n'ont eu lieu que physiquement sur le site. Depuis juin 2021, l'ensemble du bâtiment peut également être visité en ligne et de manière totalement spontanée. Les invités de la visite virtuelle de NEST peuvent visiter les différents modules du bâtiment - les "unités" - ainsi que les plateformes de recherche Energy Hub et Water Hub et se déplacer librement dans le bâtiment. La visite les conduit devant des experts qui partagent leur savoir-faire directement avec les invités. En outre, il existe d'innombrables matériaux, technologies et processus innovants à découvrir. La visite virtuelle fonctionne sur PC et Mac, smartphones et tablettes.
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L'Empa a l'institut de bioinformatique
L'Empa est membre de l'Institut suisse de bioinformatique (SIB) depuis janvier 2021. Il s'agit d'une organisation académique à but non lucratif dont la vision est de promouvoir l'excellence dans la science des données pour le progrès de la recherche biologique et de la santé. Les membres comprennent des groupes de recherche et de service des plus importantes universités suisses et des instituts de recherche suisses renommés. L'Empa est représentée par le groupe "Multi-omics for healthcare materials" dirigé par Marija Buljan. Le groupe fait partie du département "Interactions particules-biologie" de Peter Wick et se concentre sur le déploiement des réseaux de signalisation cellulaire associés aux maladies afin de trouver des solutions précises pour l'immuno-ingénierie. Les activités du groupe se concentrent sur la génération et l'analyse d'ensembles de données biomédicales multi-omiques qui peuvent soutenir le développement de nouveaux matériaux pour des applications de santé personnalisées.
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Stratège pour le stockage de l'énergie
L'organisation faîtière de la branche des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique (AEE Suisse) a lancé un nouveau groupe de travail "Stockage de l'énergie électrique" en mai 2021. Le groupe est composé de spécialistes renommés des batteries, tels qu'Andrea Vezzini, responsable du Centre de recherche sur le stockage de l'énergie à la Haute école spécialisée bernoise, et Jonas Mühlentaler, de l'Institut d'électrotechnique IET CC Electronics de la Haute école spécialisée lucernoise. Marcel Gauch, spécialiste de l'électromobilité et également délégué à la durabilité de l'Empa, siège dans cette commission au nom de l'Empa. Un autre expert formé à l'Empa fait partie de l'équipe : Olivier Groux, chef de projet de développement chez Kyburz AG.
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Batteries
La pile biodégradable
Le nombre de microdispositifs transmettant des données, comme ceux utilisés dans l'emballage ou la logistique du transport, est appelé à augmenter fortement au cours des prochaines années. Tous ces appareils ont besoin d'énergie, mais la quantité de piles nécessaires aurait un impact majeur sur l'environnement. Les chercheurs de l'Empa ont mis au point un mini-condensateur compostable qui peut résoudre ce problème. Il est composé de carbone, de cellulose, de glycérine et de sel commun. Et il fonctionne de manière fiable.
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Diagnostic
Système d'alerte précoce pour la démence
La maladie d'Alzheimer et les autres démences sont parmi les maladies les plus répandues aujourd'hui. Le diagnostic est complexe et ne peut souvent être établi avec certitude que tard dans l'évolution de la maladie. En collaboration avec des partenaires cliniques, une équipe de recherche de l'Empa développe actuellement une nouvelle méthode de diagnostic qui utilise une ceinture de capteurs pour détecter les premiers signes de changements neurodégénératifs.
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Le diagnostic moléculaire
Détecter la démence dans le sang
Le chercheur de l'Empa Peter Nirmalraj veut imager les peptides avec une précision sans précédent - et ainsi mieux comprendre la pathogenèse moléculaire de la maladie d'Alzheimer. Cela pourrait ouvrir la voie à de nouvelles thérapies.
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