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Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à visualiser les directions de l'aimantation dans un objet magnétique tridimensionnel. Les plus petits détails de leur visualisation mesuraient moins d'un dixième de millième de millimètre. Un type de motif exceptionnel est ressorti dans la structure qu'ils ont fait apparaître: des singularités magnétiques appelées points de Bloch, jusque-là connues uniquement en théorie.
Si l'on veut pouvoir stocker l'énergie solaire et éolienne sous forme d'hydrogène, il faut disposer d'électrolyseurs efficaces. A l'avenir, ces appareils devraient être meilleur marché et plus efficaces grâce à un nouveau matériau développé par des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI et de l'Empa. Les chercheurs ont également montré comment ce matériau pouvait être produit de manière fiable en grandes quantités. Ils ont aussi démontré son rendement dans une cellule électrolytique technique, le composant principal d'un électrolyseur.
Un laser à rayons X à électrons libres permet d'observer certains processus extrêmement rapides. Les premières expériences pilotes au laser suisse à rayons X à électrons libres SwissFEL auront lieu au PSI fin 2017. Deux articles récemment parus dans les revues spécialisées Science et Nature Communications mettent en évidence l'excellence scientifique que de telles installations rendent possible. Les travaux ont été conduits au laser à rayons X à électrons libres LCLS en Californie. Entre-temps, deux des principaux auteurs de ces publications ont intégré le PSI en tant que scientifiques pour contribuer par leur expérience au développement du SwissFEL.
En tant que composant de nombreux végétaux, la lignine existe en grandes quantités et pourrait théoriquement être exploitée comme matière première pour la fabrication de carburants et de produits chimiques. Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer PSI et de l'ETH Zurich ont développé une méthode qui permet d'observer en détail les processus qui se jouent lors de la décomposition catalytique de la lignine. Les connaissances ainsi acquises permettront à l'avenir une amélioration ciblée des procédés de fabrication des produits recherchés.
En tant que composants fondamentaux de la matière, les protons sont partie intégrante des choses qui nous entourent. Mais à l’Institut Paul Scherrer PSI, ils abandonnent leur rôle habituel et sont utilisés pour produire d’autres particules, les neutrons et les muons, qui sont ensuite étudiés pour analyser certains matériaux. Pour pouvoir être exploités de la sorte, les protons doivent d’abord être accélérés. Une installation accélératrice en trois étapes joue un rôle important dans ce processus. C’est au milieu de cette installation que se trouve l’accélérateur Injecteur 2.
En 1999, des chercheurs du PSI ont fondé la spin-off SwissNeutronics. Aujourd’hui, l’entreprise compte 15 collaborateurs et vend des composant de haute précision à des centres de recherche du monde entier. Mais elle a conservé son siège dans la petite ville argovienne de Klingnau, à un jet de pierre du PSI.
Quand des enfants en bas âge sont atteints d’un cancer, c’est un déchirement pour toute leur famille. Les collaborateurs du Centre de protonthérapie à l’Institut Paul Scherrer PSI tentent d’aider ces enfants grâce à l’irradiation ciblée avec des protons et en les assistants avec bienveillance.
L’entreprise Daetwyler a construit les onduleurs du laser à rayons X à électrons libres SwissFEL de l’Institut Paul Scherrer PSI avec une précision de l’ordre du dixième de l’épaisseur d’un cheveu.
Des chercheurs en matériaux pour batteries du PSI ont développé une méthode qui leur a permis de faire des découvertes cruciales sur les processus de charge et décharge des batteries lithium-soufre. Cette méthode a révélé par ailleurs que l’addition de poudre de quartz dans la batterie augmentait l’énergie disponible dans cette dernière et réduisait notablement la perte en capacité qui intervient avec le vieillissement.
Lors de l’extraction du pétrole, on se contente le plus souvent de brûler le méthane, alors qu’il pourrait utilement servir de matière première à la fabrication de certains carburants et produits de l’industrie chimique. Un moyen de rendre le méthane exploitable consiste à le transformer en méthanol. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI et de l’ETH Zurich ont récemment développé un procédé qui permet de réaliser efficacement cette conversion à faible coût.
Les faisceaux de protons peuvent soigner le cancer, mais aussi endommager des tissus sains. Pour éviter que cela n’arrive, plus de 350 tests de sécurité sont menés chaque année au Centre de protonthérapie du PSI. Le bilan est plus que satisfaisant: plusieurs milliers de patients ont été irradiées avec des protons ici, à Villigen, sans qu’un seul accident ne se produise.
Matériaux pour l’électricité du futur, accumulateurs, épées de l’âge du bronze: cela fait 20 ans que les chercheurs de diverses disciplines utilisent la Source de neutrons à spallation SINQ.
Ils ont deux adresses électroniques, deux bureaux et des étagères pleines de dossiers à deux endroits: environ 60% des chercheurs au PSI sont en même temps professeurs ou chargés de cours dans une haute école de Suisse. Le PSI comme les universités profitent de ces chercheurs avec double appartenance.
Les premières expériences pilote au laser à rayons X à électrons libres SwissFEL démarrent cette année. La lumière de type rayons X générée par le SwissFEL permettra de conduire un large spectre d’expériences. Dès 2020, une deuxième ligne de faisceau assurera une diversité encore plus importante.
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI ont réalisé des radiographies détaillées en 3D d’une puce informatique usuelle. Dans le cadre de leur expérience, ils ont analysé une petite portion de puce qu’ils avaient préalablement découpée. Durant la mesure, cet échantillon est resté intact. Pour les fabricants, déterminer si la structure de leurs puces est conforme aux normes représente un défi. Ces résultats constituent donc une possibilité d’application importante pour un procédé spécifique de tomographie à rayons X que les chercheurs du PSI développent depuis quelques années.
Depuis plus de 30 ans, des patients atteints d’un certain type de tumeur oculaire sont traités au PSI par irradiation avec des protons. Ces minuscules particules atteignent leur cible avec une précision de l’ordre du millimètre, sans mettre en danger d’autres structures de l’œil. La station d’irradiation OPTIS du Centre de protonthérapie du PSI a été développée en interne à l’institut. Une véritable success story, car chez plus de 90% des patients traités jusqu’ici, l’œil atteint a pu être sauvé.
Une nouvelle exposition au PSI raconte l’histoire d’une ville suisse, qui passe d’un approvisionnement énergétique conventionnel à un approvisionnement énergétique reposant sur les nouvelles énergies renouvelables.
Il a longtemps été directeur pharma chez Roche; aujourd’hui, il est le fondateur d’une biotech sur le site de l’Institut Paul Scherrer PSI: Michael Hennig connaît les tendances dans le domaine médical. Dans cet entretien, il explique pourquoi la médecine du futur a besoin de la force d’innovation d’une recherche financée par des fonds publics et pourquoi il a choisi d’établir sa start-up leadXpro à proximité du PSI.
Le Laboratoire d’analyses des systèmes énergétiques de l’Institut Paul Scherrer PSI examine à quoi pourrait ressembler l’approvisionnement en électricité de la Suisse d’ici 2050 sous différentes conditions. Sur base de leurs calculs, les chercheurs du laboratoire peuvent se prononcer sur de futurs développements et déterminer, par exemple, par quels biais atteindre les objectifs ambitieux de réduction d’émissions de CO2, moyennant des coûts aussi bas que possible.
Jusqu’ici, on ignorait à quel moment précis la production de cuivre avait démarré en Amérique du Sud. Rares sont les traditions et les artefacts des anciennes civilisations au Pérou, au Chili et en Bolivie qui nous sont parvenus. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI à Villigen (Suisse) viennent cependant d’élucider le mystère. Leur analyse de la glace du glacier de l’Illimani dans les Andes boliviennes leur a permis de découvrir que l’exploitation du cuivre en Amérique du Sud avait commencé vers 700 av. J.-C.