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Eveiller la curiosité naturelle
Entretien avec Beat Henrich.Beat Henrich est physicien et dirige le laboratoire pour écoliers iLab, à l’Institut Paul Scherrer. Dans cet entretien, il explique comment il s’y prend pour enthousiasmer les jeunes pour la physique.
La physique sur réseau : mieux comprendre les gaz confinés
La méthode Boltzmann sur réseau a vu le jour au début des années 1990. Objectif de cette méthode de calcul : résoudre l’équation de Boltzmann de manière numérique, c’est-à-dire à l’aide d’ordinateurs. Avec leur nouveau modèle, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer élargissent à présent le domaine d’application de la méthode de Boltzmann sur réseau à des situations plus complexes. Avec leur travail, les scientifiques du PSI ouvrent la voie à des simulations informatiques plus réalistes de nombreux processus techniques complexes, par exemple dans les structures microporeuses de catalyseurs techniques, dans les filtres à particules diesel, les microréacteurs à combustion, ou encore dans les piles à combustible.
High-tech jusqu’au toit
Dans la forêt de Würenlingen, les travaux de constructions avancent à grands pas : le bâtiment du SwissFEL, le nouveau grand instrument de recherche de l’Institut Paul Scherrer, doit être achevé d’ici fin 2014. Les exigences à satisfaire par la construction sont élevées. Le bâtiment doit assurer une exploitation sans heurt de cette installation hautement sensible.
Mesures des aérosols dans le monde : des chercheurs du PSI contribuent à combler les lacunes
Les aérosols sont des particules de poussière fine en suspension dans l’atmosphère. Ils sont susceptibles d’influencer le climat : par absorption directe ou par diffusion du rayonnement solaire, ou encore en tant que germes de condensation pour la formation des nuages. Les climatologues s’efforcent de quantifier ces effets de manière exacte, et d’améliorer ainsi les modèles climatiques. Mais leur tâche est compliquée par le fait qu’il n’existe pas de réseau complet de stations de mesure d’aérosols, déployé sur l’ensemble du globe. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer s’engagent pour permettre des mesures des aérosols en continu, là où les lacunes sont les plus importantes.
Dépôts en couches géologiques profondes : les pores de la roche se referment
On sait d’ores et déjà que certaines réactions chimiques modifieront les caractéristiques du dépôt en couches géologiques profondes, de même que celles de la roche environnante (roche argileuse). Mais dans quelle mesure, et avec quelles conséquences pour la sécurité ? Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer tentent de répondre à cette question, en combinant expériences et simulations informatiques.
Supraconductivité activée par un champ magnétique
Le plus souvent, on considère supraconductivité et champs magnétiques comme étant des concurrents : en effet, de façon générale, les champs magnétiques intenses brisent l’état supraconducteur. Des physiciens de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont montré récemment que dans le matériau CeCoIn5, un nouveau type d’état supraconducteur apparaissait en présence de forts champs magnétiques externes, et que ce nouvel état supraconducteur pouvait ensuite être manipulé en jouant avec ces champs. Ce matériau est déjà un supraconducteur à faible champ. Mais en présence de champs intenses, un second état supraconducteur différent apparaît.
Expériences au sein du nuage : l’influence de la suie sur le climat
Martin Gysel, chercheur au PSI, se voit remettre un prestigieux subside européen (ERC Consolidator Grant), pour mener des analyses sur le rôle de la suie au niveau de la formation des nuages et du réchauffement de l’atmosphère.
L’Institut Paul Scherrer dirige deux des pôles de compétence de la Confédération dans le domaine de l’énergie
Dans le cadre de la Stratégie énergétique 2050, la Confédération et le Parlement ont décidé de renforcer l’encouragement de la recherche énergétique en Suisse. Dans ce cadre, il est prévu de mettre sur pied sept pôles de compétence travaillant en réseau : les Swiss Competence Centers in Energy Research (pôles de compétence interuniversitaire en recherche énergétique ou SCCER). Des institutions du Domaine des EPF, des universités et des hautes écoles spécialisées (HES) devraient s’allier, au sein des SCCER, avec des partenaires industriels. Objectifs : constituer de nouvelles compétences, et mettre au point des solutions novatrices dans certains champs d’action décisifs pour le tournant énergétique. Dans deux SCCER à dévolus au stockage de l’énergie et à la biomasse à qui ont déjà obtenu leur adjudication, l’Institut Paul Scherrer (PSI) est l’institution responsable. Ils se mettront au travail dès 2014.
Un appareil infectieux à noyau métallique
Grâce à l'analyse d'échantillons de protéines menée au PSI, des chercheurs lausannois ont franchi une étape dans la compréhension des mécanismes de l'infection par un agent pathogène, permettant ainsi le développement de nouvelles thérapies pour lutter contre la transmission de certaines maladies.Des chercheurs de l'EPF Lausanne (EPFL) ont décrit avec une précision inégalée à ce jour les interactions protéiques impliquées dans l'infection pathogène et responsables de la transmission de certaines maladies. Les scientifiques emmenés par Petr Leiman, professeur assistant au Laboratoire de biophysique et de biologie structurelle de l'EPFL, ont identifié et caractérisé une protéine virale (appelée PAAR) jouant un rôle crucial lors de l'infection. Cette dernière, renfermant un atome de métal à son extrémité assurant sa rigidité, est responsable de la perforation de la cellule hôte, telle une aiguille. Ces éléments de connaissance se fondent sur des mesures effectuées à la Source de Lumière Suisse (SLS), l'un des trois grands instruments de recherche de l'Institut Paul Scherrer (PSI).
La membrane pour pile à combustible de l’Institut Paul Scherrer est meilleure que son pendant du commerce
Lors de tests de laboratoire, une membrane novatrice pour pile à combustible, développée à l’Institut Paul Scherrer (PSI), a démontré une plus longue durée de fonctionnement que son pendant disponible dans le commerce. La percée a été rendue possible grâce au traitement d’un synthétique bon marché par irradiation, suivi d’un « greffage » de précieux additifs. Le synthétique ainsi modifié tient plus longtemps, et pourrait réduire de 50% à 80% les coûts de fabrication de la membrane. Celle-ci pourrait être utilisée, par exemple, dans des piles à combustible à hydrogène, ou dans des électrolyseurs, pour produire de l’hydrogène à partir d’eau.
Comment le botox se lie aux cellules nerveuses
Le botox est un poison extrêmement dangereux, qui provoque des paralysies. En usage cosmétique, il est employé pour supprimer les rides, et en médecine pour traiter les migraines ou corriger le strabisme, par exemple. Une équipe de recherche vient de déterminer la façon dont la molécule de toxine se lie à la cellule nerveuse, bloquant ainsi son activité. Ces résultats pourraient s’avérer utiles pour le développement de meilleurs médicaments, avec lesquels le risque de surdosage serait moins important qu’aujourd’hui.
Une image plus nette d’un catalyseur et des ses aspérités
Le catalyseur au ruthénium sur support de carbone est couramment utilisé dans l’industrie. Exemple éminent : la synthèse d’ammoniac, qui sert notamment à la fabrication d’engrais azotés. L’objectif de nombreux groupes de chercheurs dans le monde est d’optimiser ce type de catalyseur, dans l’idée d’améliorer l’efficacité d’un procédé industriel, qui figure parmi les plus importants d’un point de vue économique. Mais jusqu’ici, les connaissances sur la manière dont se constituent les centres catalytiquement actifs dans le catalyseur restent lacunaires. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont à présent réussi à mettre à jour des éléments importants.
Zukünftige Computerchips mit "elektronischem Blutkreislauf"
Im Rahmen des Sinergia-Programms fördert der Schweizerische Nationalfonds das dreijährige Forschungsvorhaben REPCOOL. Unter der Leitung von IBM Research à Zürich arbeiten in diesem Projekt Wissenschaftler der ETH Zürich, des Paul Scherrer Instituts in Villigen und der Università della Svizzera italiana in Lugano gemeinsam an der Erforschung eines elektronischen Blutkreislaufs für zukünftige 3D-Computerchips. Vom menschlichen Gehirn inspiriert, entwickeln die Forscher ein Mikrokanalsystem mit einer elektrochemischen Flussbatterie, die 3D-Chipstapel gleichzeitig kühlen und mit Energie versorgen. Ultimatives Ziel ist die Entwicklung eines Supercomputers in PC-Grösse.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Elektronen mit „gespaltener Persönlichkeit“
Im supraleitenden Material La1.77Sr0.23CuO4 verhält sich oberhalb der Übergangstemperatur ein Teil der Elektronen wie in einem konventionellen Metall, ein anderer Teile wie in einem unkonventionellen à je nach Bewegungsrichtung. Das zeigen Untersuchungen an der SLS. Die Entdeckung dieser Anisotropie liefert einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Hochtemperatursupraleitung. Ausserdem wird man diesen Effekt in zukünftigen Experimenten und Theorien berücksichtigen müssen.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
SwissFEL – la machine : lumière laser par amplification en avalanche
SwissFEL produira des rayons X ayant les propriétés du laser. L’amplification en avalanche nécessaire à la génération de la lumière est possible grâce à un procédé connu sous le terme de Microbunching à Le paquet d’électrons se divise dans l’onduleur en minces rondelles, qui émettent la lumière en phase. Un deuxième processus est en cours d’étude actuellement à le Seeding à qui devra permettre d’améliorer les caractéristiques de la lumière avec plus de précision.
Des cas rares de désintégration de particules appuient le modèle standard
A partir de données mesurées au détecteur CMS au CERN, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer ont observé pour la première fois, avec une certitude suffisante, le cas rare de la désintégration du méson Bs en deux muons. Ils ont également déterminé sa fréquence. Leurs résultats coïncident avec les prédictions du modèle standard de la physique des particules.
Neues Diagnoseverfahren bei Brustkrebs vielversprechend
Ein neues Mammografie-Verfahren könnte laut einer soeben veröffentlichten Studie einen deutlichen Mehrwert für die Diagnose von Brustkrebs in der medizinischen Praxis bringen. Die am PSI in Zusammenarbeit mit dem Brustzentrum des Kantonsspitals Baden und dem Industriepartner Philips entwickelte Methode macht bereits kleinste Gewebeveränderungen besser sichtbar. Dies könnte potenziell die Früherkennung von Brustkrebs verbessern. Zukünftig sollen Studien an Frauen mit einer Brustkrebserkrankung den Mehrwert der Methode endgültig belegen.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
Mit Röntgenstrahlen der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus auf der Spur
Mithilfe von Röntgen-Tomographie haben Forschende die Vorgänge in Materialien von Batterie-Elektroden detailliert untersuchen können. Anhand hochaufgelöster 3D-Filme zeigen sie auf, weshalb die Lebensdauer der Energiespeicher begrenzt ist.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
Helena Van Swygenhoven, chercheuse au PSI, est lauréate d’un prestigieux subside européen (ERC Grant)
Helena Van Swygenhoven, chercheuse en matériaux à l’Institut Paul Scherrer et professeure à l’EPF Lausanne (EPFL), obtient un ERC Advanced Grant. Ce subside prestigieux du Conseil européen de la recherche (ERC), d’un montant de 2,5 millions de francs, lui permettra de fonder le nouveau projet de recherche MULTIAX. Dans le cadre de ce dernier, elle étudiera des procédés de déformation dans certains matériaux métalliques, qui sont importants pour les processus de fabrication de pièces de voiture, par exemple. En outre, de nouveaux procédés d’étude des matériaux seront développés dans le cadre de ce projet, qui seront ensuite rendus accessibles également à d’autres chercheurs.
Zähnen
Mit Hilfe von Röntgenlicht aus der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI ist es Paläontologen der Universität Bristol gelungen, ein Rätsel um den Ursprung der ersten Wirbeltiere mit harten Körperteilen zu lösen. Sie haben gezeigt, dass die Zähne altertümlicher Fische (der sogenannten Conodonten) unabhängig von den Zähnen und Kiefern heutiger Wirbeltiere entstanden sind. Die Zähne dieser Wirbeltiere haben sich vielmehr aus einem Panzer entwickelt, der dem Schutz vor den Conodonten, den ersten Raubtieren, diente.