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En stop à la rencontre des sursauts gamma
Des chercheurs au PSI ont développé un détecteur baptisé POLAR. Il doit servir à déceler et analyser des éruptions d’énergie extrêmes, venues du fin fond de l’univers. En septembre prochain, POLAR s’envolera vers l’espace à bord d’une mission spatiale chinoise.
Carburant solaire
En dépit de son potentiel important, l’énergie solaire est toujours face à un problème: le soleil ne brille pas tout le temps et son énergie est difficilement stockable. Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI et de l’ETH Zurich sont les premiers à présenter un processus chimique permettant d’utiliser l’énergie thermique du soleil pour produire directement des carburants hautement énergétiques à partir de dioxyde de carbone et d’eau. Ils ont développé à cet effet une nouvelle combinaison de matériaux à base d’oxyde de cérium et de rhodium.
Des batteries qui durent plus longtemps et se rechargent plus rapidement
Des chercheurs du PSI et de l’ETH Zurich ont développé un procédé simple et bon marché qui permet d’améliorer nettement la performance des batteries lithium-ion. Qu’il s‘agisse de montres, de smartphones, d’ordinateurs ou de voitures, ce procédé permet d’optimiser les batteries pour tous les domaines d’application, car il est modulable en terme de taille. Non seulement l'autonomie est meilleure, mais en plus la recharge se fait plus rapidement.
Affamer la tumeur
Kurt Ballmer-Hofer, chercheur au PSI, étudie comment affamer les tumeurs en les empêchant de développer des vaisseaux sanguins. Ses 40 années de recherche ont permis de faire émerger de nombreuses connaissances fondamentales sur la formation des vaisseaux sanguins et, entre-temps, une des molécules décisive a été découverte; d’autres recherches tentent à présent de permettre une application clinique.
Faire du gaz avec de l’électricité et de l’électricité avec du gaz
Le développement des installations photovoltaïques et éoliennes va croissant et leur intégration dans le système énergétique existant représente un défi. La plateforme ESI permet de tester les conditions de réussite de cette intégration. La solution: stocker l’excédent d’énergie sous forme de gaz.
Des catalyseurs plus performants pour les voitures à gaz
Les véhicules à gaz ont le vent en poupe et ont besoin eux aussi de pots catalytiques. Alors que l’Empa travaille à optimiser les moteurs et les catalyseurs à gaz, le PSI se spécialise dans les méthodes d’analyse qui permettent d’observer très précisément les processus dans le catalyseur. Les chercheurs du PSI ont développé une chambre de mesure universelle pour leurs travaux, où le catalyseur peut être étudié par le biais de différentes méthodes dans des conditions toujours identiques.
Un atome à la fois
Le groupe de recherche Eléments superlourds étudie au PSI les atomes instables et exotiques, situés à la fin du tableau périodique des éléments. Leur rêve: découvrir un jour sur la carte des chimistes un îlot de stabilité, qui pourrait exister au-delà des éléments connus à ce jour.
Zebra - un nouvel instrument pour le PSI
Entretien avec Oksana ZaharkoLes nouvelles interrogations scientifiques nécessitent des installations expérimentales toujours plus performantes. Dans l’entretien ci-après, Oksana Zaharko, chercheuse au PSI, explique les défis que représente la mise sur pied d’un nouvel instrument de recherche destiné à la recherche avec des neutrons.
Les mesures d’aujourd’hui renseignent sur les nuages du passé
Des chercheurs ont montré que la poussière fine pouvait se former dans l’atmosphère à partir de substances naturelles. Leurs résultats améliorent significativement nos connaissances sur les nuages de l’ère préindustrielle et ainsi, contribuent à une description plus précise de l’évolution passée et future du climat.
Structure de la plateforme ESI
La voie vers un avenir énergétique durable passe par l’intégration de nouvelles énergies renouvelables: énergie solaire, énergie éolienne et biomasse. Sur la plateforme ESI (pour «Energy System Integration»), la recherche et l’industrie peuvent tester les solutions prometteuses dans leur complexité.
Expérience dans une goutte en lévitation
La structure exacte des protéines est normalement déterminée au PSI par la technique de diffraction des rayons X. Deux scientifiques du PSI viennent de l’améliorer de façon astucieuse: au lieu d’immobiliser les protéines, ils les ont étudiées dans une goutte de liquide en lévitation.
Les arbres échangent du dioxyde carbone entre eux
Les arbres de la forêt n’utilisent pas le dioxyde de carbone uniquement pour eux – ils en échangent aussi de grandes quantités avec les arbres voisins via leurs racines. L’échange intensif de dioxyde de carbone d’arbre à arbre – également entre différentes espèces – s’effectue via les filaments mycéliens symbiotiques présents dans le sol.
Frapper le cancer en plein cœur
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI étudient à présent une méthode pour introduire des substances radioactives jusque dans le noyau cellulaire. La source de rayonnement reste ainsi confinée dans la cellule et agit de manière plus ciblée, car elle se retrouve plus près du matériel génétique.
Exploiter le méthane au lieu de le brûler à la torche
Des chimistes à l’ETH Zurich et à l’Institut Paul Scherrer ont découvert un nouveau moyen direct pour transformer le méthane gazeux en méthanol liquide. A l’avenir, cela pourrait inciter l’industrie à exploiter davantage ce gaz au lieu de le brûler sans l’utiliser, comme elle le fait aujourd’hui.
Une nouvelle particule qui pourrait servir de base à de l’électronique économe en énergie
Le fermion de Weyl, découvert seulement l’an dernier, se déplace pratiquement sans résistance à l’intérieur de certains matériaux. Des chercheurs montrent à présent une voie possible pour l’utiliser dans des composants électroniques.
Du boson de Higgs aux nouveaux médicaments
L’entreprise DECTRIS, une spin-off du PSI fondée en 2006 et aujourd’hui très prospère, est un exemple parfait d’apport tangible de la recherche fondamentale à l’économie. Le dernier développement de DECTRIS est un détecteur nommé EIGER, utilisé aux grands instruments de recherche pour réaliser des mesures à l’aide d’un faisceau de rayons X. EIGER contribue aussi à la recherche de nouveaux médicaments.
500 000 fois moins probable que de gagner au loto
La rareté d’une désintégration de particules a été mesuréeDans le cadre de l’expérience MEG, des chercheurs du PSI sont à la recherche d’une voie de désintégration extrêmement rare de certaines particules élémentaires appelées muons. Pour être plus précis, ils chiffrent cette improbabilité. Leur tout dernier résultat: cette désintégration se produit dans moins d’un cas sur 2,4 milliards. Ce résultat permet aux physiciens théoriciens de trier, parmi les hypothèses visant à décrire l’univers, celles qui résistent à la confrontation avec la réalité.
Des médicaments fabriqués avec la plus haute précision
Au PSI, des scientifiques développent de nouveaux principes actifs contre le cancer. Ces derniers contiennent des substances radioactives que l’on injecte aux patients pour qu’ils atteignent la tumeur. Une fois qu’ils sont arrivés à leur cible, leur radiation doit détruire les cellules cancéreuses par contact direct. Mais avant qu’un médicament radiopharmaceutique de ce type puisse être testé sur un patient dans le cadre de premiers essais cliniques, il faut que sa sécurité soit garantie, afin que le patient en question ne subisse aucun dommage. C’est pourquoi chaque substance est produite et testée en conditions stériles au PSI, séparément pour chaque patient et uniquement sur commande.
Transport aux Etats-Unis du stock de plutonium liquidé par la Confédération
De janvier à février 2016, quelque 20 kg de plutonium détenus par la Confédération ont été transportés aux Etats-Unis dans le respect de stricts dispositifs de sécurité. Il s’agit de matériel qui était stocké depuis les années 1960 sur le site de l’actuel Institut Paul Scherrer (IPS). Le plutonium provenait de barres de combustibles retraitées du réacteur de recherche Diorit, exploité de 1960 à 1977. En 2014, dans le cadre du Sommet sur la sécurité nucléaire, le Conseil fédéral a décidé de liquider le stock de plutonium afin de contribuer aux efforts en vue de sécuriser le matériel nucléaire à l’échelle internationale.
Coopération avec la nature
Avec le SwissFEL, un nouveau paysage émergeA peine construit, le bâtiment du laser à rayons X à électrons libres SwissFEL a déjà disparu sous une levée de terre. Depuis, l’heure est aux plantations et aux aménagements au-dessus du grand instrument de recherche du PSI et aux alentours. Car sa situation particulière dans la forêt nécessite une intégration qui tienne compte de cet environnement. Le SwissFEL est ainsi pratiquement invisible de l’extérieur. Un nouveau biotope destiné à une faune et une flore rares émerge.