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Le PSI participe à des projets de recherche spatiale. C’est ainsi que s’enrichit le savoir sur notre système solaire, mais aussi que se renforce la renommée de la Suisse en tant que développeur fiable d’équipement spatial de pointe.

Les atomes exotiques, où des électrons ont été remplacés par d’autres particules, permettent de scruter en profondeur l’univers quantique. Au terme de huit ans de travail, une équipe internationale de chercheurs a réussi une expérience difficile à la source de pions du PSI: créer un atome artificiel appelé «hélium pionique».

Plus on est âgé, plus le risque de mourir d’une infection au coronavirus est élevé. G. V. Shivashankar, chef d’un groupe de recherche au PSI et professeur à l’ETH Zurich, vient de présenter une thèse surprenante dans le cadre d’une publication dans la revue «Nature Reviews»: la rigidité des cellules jouerait un rôle décisif dans l’évolution de la maladie. Dans cet entretien, il explique pourquoi.

La pratique de la recherche au PSI a changé depuis le début de la pandémie de coronavirus, mais elle n’est pas à l’arrêt. Gabriel Aeppli, chef de la division de recherche Sciences photoniques au PSI, évoque la menace particulière que représente le Covid-19, de même que la manière dont des chercheurs du PSI étudieront ce nouveau virus à la SLS et l’étudieront sans doute bientôt au SwissFEL également.

En raison de la pandémie de Covid-19, l’Institut Paul Scherrer PSI a restreint son activité et, conformément aux directives du Conseil fédéral, la plupart des collaborateurs font du télétravail. Les installations et les projets de recherche indispensables, en revanche, continuent à fonctionner toujours dans le respect de l’ensemble des mesures de sécurité requises.

Malgré la pandémie de Covid-19, la Source de Lumière Suisse SLS est toujours en service et, en cette période difficile, il se pourrait bien que l’on en ait urgemment besoin. Oliver Bunk, chef du Laboratoire de macromolécules et de bio-imagerie, nous explique pourquoi.

Gebhard Schertler dirige la division de recherche Biologie et Chimie au PSI et est professeur de biologie structurale à l’ETH Zurich. Il décrit le type de recherche menée au PSI sur le coronavirus et souligne l’importance de la coopération avec des chercheurs d’autres institutions.

En cette période de pandémie, la Source de Lumière Suisse SLS est l’une des rares sources de rayonnement synchrotron à être encore en service en Europe. Mirjam van Daalen, cheffe d’état-major de la division de recherche Sciences photoniques, souligne dans cet entretien à quel point la collaboration internationale est importante à l’heure actuelle.

Le PSI opère régulièrement des contrôles de radioactivité sur des camions à l’aide d’un portique de détection mobile, sur mandat de l’Office fédéral de la santé publique. Sa mission: détecter les sources de radiation orphelines.

La nouvelle ligne de faisceaux à rayons X au laser à électrons libres SwissFEL du PSI sera bientôt opérationnelle. En décembre, Athos a fourni pour la première fois de la lumière laser, même plus tôt que prévu, à la grande joie des chercheurs en charge de sa construction.

Des images tomographiques de l’intérieur de fossiles, de cellules cérébrales et de puces informatiques fournissent des éléments de connaissance sur leurs structures les plus fines. Ce sont les rayons X de la Source de Lumière Suisse SLS qui permettent de réussir ces images en 3D grâce à des instruments ultra-modernes, des détecteurs développés au PSI et des algorithmes informatiques sophistiqués.

Une interview sur les propulsions des véhicules avec Christian Bauer est scientifique au Laboratoire d’analyse des systèmes énergétiques du PSI.

À moteur à essence, à moteur diesel, à pile à combustible ou tout électrique: quelle est la voiture ayant le plus d’avenir? Une étude du PSI a analysé le bilan climatique des différentes propulsions disponibles. Et s’est aussi projetée en 2040.

Relever les défis de l’avenir, pour le trafic routier suisse, va surtout demander des efforts de recherche. Aux grandes installations du PSI, des chimistes et des ingénieurs étudient comment rendre les propulsions des véhicules plus efficaces et moins polluantes.

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI simulent et modélisent de grandes installations de recherche, mais aussi certaines expériences, par exemple en sciences des matériaux et en sciences de la vie. Andreas Adelmann, chef du Laboratoire de simulation et modélisation, explique comment ils procèdent.

Traditionnellement, on vernit les violons pour les protéger de l’humidité et des autres influences extérieures. Une équipe de scientifiques a analysé au PSI l’impact de l’application de différents produits sur l’instrument. Leur conclusion: en aucun cas on ne devrait se passer complètement de vernis.

En combinant théorie, modélisation et calculs à haute performance, les chercheurs du Laboratoire de simulation et modélisation de l’Institut Paul Scherrer PSI résolvent les problèmes les plus complexes. De puissants ordinateurs leur permettent de simuler aussi bien les molécules les plus minuscules que les grandes installations de recherche.

Les analyses de structures minuscules aux grandes installations de recherche du PSI engendrent d’énormes volumes de données. Au Centre suisse de calcul scientifique CSCS, sis à Lugano, les données sont archivées et les chercheurs utilisent le superordinateur du lieu pour leurs simulations et leurs modélisations. 

Au cours des prochaines années, la Source de Lumière Suisse SLS fera l’objet d’un upgrade: la SLS 2.0. Cette transformation rendue possible par de la technologie dernier cri donnera une grande installation de recherche à la hauteur des besoins des chercheurs pour les prochaines décennies.

A l’Institut Paul Scherrer PSI, on administre un traitement unique en Suisse à certains patients cancéreux. Bombarder les tumeurs de protons permet de les éliminer, et ce avec plus de précision qu’aucune autre forme d’irradiation.

Les radionucléides ouvrent de nouvelles perspectives en termes de thérapies très efficaces dans le domaine du cancer. Christian Rüegg, responsable de la division Recherche avec neutrons et muons à l’Institut Paul Scherrer PSI, explique le rôle que joue la source suisse de neutrons à spallation SINQ du PSI pour le développement de tels médicaments.

A la source de neutrons SINQ, des chercheurs du PSI produisent des radionucléides qui contribuent au développement de nouveaux traitements anticancéreux efficaces et ciblés. Ils collaborent étroitement avec les hôpitaux des environs.

Dans les stations de traitement du Centre de protonthérapie du PSI, les tumeurs peuvent être irradiées avec précision depuis toutes les directions. Un graphique interactif explique comment les protons atteignent le corps à partir de leur source pour déclencher l'ablation du tissu tumoral.

La protonthérapie est complexe et plus coûteuse que la radiothérapie conventionnelle, mais sa précision reste inégalée lorsqu’il s’agit de traiter des tumeurs. An interview avec Damien Weber, directeur du Centre de protonthérapie (CPT).

A l’Institut Paul Scherrer PSI, on administre un traitement unique en Suisse à certains patients cancéreux. Bombarder les tumeurs de protons permet de les éliminer, et ce avec plus de précision qu’aucune autre forme d’irradiation.

Le 20 septembre 2019 un projet de recherche du PSI sur la chimie de l’atmosphère embarquera à bord du brise-glace Polarstern. Julia Schmale, chercheuse, évoque l’expédition et explique en quoi consistera sa participation.

Une sculpture en bronze de 3500 ans est analysée à la source de neutrons SINQ du PSI. Ce procédé offre aux restaurateurs un aperçu unique de l’intérieur de cet objet archéologique exceptionnel, ce qui est l’occasion d’en apprendre davantage sur sa réalisation.

Tous les trois ans, le Conseil mondial de l’énergie cherche à déterminer les évolutions possibles du système énergétique global dans le cadre de trois scénarios différents. Tom Kober, responsable du groupe de recherche Economie énergétique du PSI et l’un des principaux auteurs de l’étude, détaille ce que signifie chacune des projections et ce qui permettrait de réduire le réchauffement climatique.

Pour étudier l'eau, la glace et l'air de l'Arctique, quarante scientifiques se sont rendus au pôle Nord à bord du brise-glace "Oden" à l'été 2018. Deux scientifiques atmosphériques du PSI étaient à bord.

La plus récente grande installation de recherche du PSI, le SwissFEL, est achevée. Elle a commencé à fonctionner normalement en janvier 2019. Henrik Lemke, responsable du groupe SwissFEL Bernina, tire un premier bilan.

Au Jungfraujoch, les scientifiques du PSI étudient les particules fines. Et ils doivent s’accommoder du fait que le corps humain n’est pas conçu pour vivre à 3500 mètres d’altitude.

Les chercheurs du PSI forent, en haute montagne, dans des glaciers millénaires et analysent, à Delhi en Inde, les concentrations de poussières fines les plus élevées du monde. Ils contribuent ainsi à élucider les questions globales liées au changement climatique et à limiter la pollution atmosphérique.

Avec le coup d’envoi du projet ReMaP, les entreprises se voient offrir une possibilité supplémentaire de tester dès maintenant leur vision du système énergétique de demain. La plateforme ESI du PSI apporte une contribution pour qu’à l’avenir l’énergie renouvelable soit mieux exploitée, de manière plus intelligente.

Johannes Bertsch travaille au PSI dans la division de recherche Energie nucléaire et sûreté, où il étudie les gaines qui enrobent le combustible exploité dans les centrales nucléaires.

L’électronique doit rapetisser, devenir plus rapide et surtout moins énergivore. Au PSI, plusieurs groupes de recherche se penchent aussi sur ces thématiques. Des améliorations graduelles à la réorientation totale: voici un aperçu de qui travaille sur quoi en ce moment.

Si l’on réduit le format des composants électroniques, malheureusement, ils chauffent. En termes de miniaturisation, la limite du techniquement faisable sera aussi bientôt atteinte. Au PSI, Gabriel Aeppli et Christian Rüegg travaillent à de nouvelles solutions physiques pour améliorer les performances des mémoires de données et des ordinateurs.

Cérémonie avec des invités du monde politique, économique et scientifiqueLa cérémonie Les 30 ans du PSI a eu lieu aujourd'hui à l'Institut Paul Scherrer PSI. Le PSI a présenté à ses invités certains résultats produits entre ses murs au cours des trois dernières décennies, dont tout le monde en Suisse est susceptible de profiter.

La médecine, l’industrie, la recherche et la production d’électricité génèrent des déchets radioactifs. En Suisse, il y a à présent deux dépôts intermédiaires centraux. Le dépôt intermédiaire federal pour les déchets qui originent de la médecine, de l’industrie et de la recherché se trouve sur le site du PSI.

Gebhard Schertler est directeur de la division de recherche Biologie et Chimie à l'Institut Paul Scherrer PSI et professeur de Biologie structurale à l'ETH Zurich. Dans cet entretien, il évoque la recherche menée au PSI dans le domaine de la biologie et l'avenir du développement de médicaments.

Comment fonctionnent les cellules solaires à colorant? Et que se cache-t-il derrière la brillance des nouveaux écrans de smartphones? Les impulsions ultracourtes de rayons X du SwissFEL lèvent le voile sur les réactions qui se jouent au cœur de ces dispositifs et devraient rendre les appareils plus efficaces et meilleur marché.

Par rapport aux modèles actuels, les mémoires informatiques fabriquées à partir de certains matériaux novateurs devraient permettre d'enregistrer les informations beaucoup plus rapidement et dans un espace plus restreint, en consommant nettement moins d'énergie. Les séquences filmées au moyen du laser à rayons X montrent ce qui se passe au cœur de ces mémoires informatiques potentielles et comment optimiser les processus au cours desquels le matériau commute entre deux états.

Les chercheurs du PSI veulent utiliser le laser à rayons X SwissFEL pour réaliser des films qui présenteront des biomolécules en action. Ces productions montreront comment fonctionne notre œil ou quel est le mode d’action de nouveaux médicaments.

La physique n'est pas la discipline préférée de tout le monde. A l'iLab du PSI, les élèves découvrent cette matière autrement: en effectuant des expériences plutôt qu'en apprenant des formules par cœur.

L’été dernier, une violation de l’intégrité dans la recherche était dénoncée à l’Institut Paul Scherrer PSI. Le résultat de l’enquête est à présent disponible. Le PSI a pris différentes mesures en conséquence.

Quand des installations photovoltaïques et éoliennes produisent plus de courant que le réseau ne peut en absorber, cette énergie précieuse est perdue. A la plateforme ESI, des chercheurs du PSI étudient la contribution que les piles à combustible sont susceptibles d’apporter pour permettre une exploitation ciblée de cette énergie, en passant par le stockage.

Nulle part ailleurs on n’a irradié autant de tumeurs oculaires avec des protons qu’au PSI. Mais avant de se rendre à Villigen, les patients qui se préparent à recevoir ce traitement doivent passer chez Ann Schalenbourg, à l’Hôpital ophtalmique Jules-Gonin de Lausanne. La collaboration entre l’hôpital et le PSI existe depuis plus de trente ans. Elle est unique au monde et permet à la plupart des malades de sauver leur œil atteint.

La jeune entreprise Swiss Hydrogen a son siège à Fribourg. Elle est spécialisée dans la conception de piles à combustible à haute performance, utilisables dans des véhicules écologiques ou comme groupes électrogènes stationnaires. Alexandre Closset évoque la collaboration de sa start-up avec le PSI. Une collaboration qui, selon lui, profite aux deux parties.

Le prestataire énergétique zurichois Energie 360° fournit du gaz naturel, du biogaz et des pellets de bois dans toute la Suisse. Cette entreprise et l'Institut Paul Scherrer PSI viennent de tester avec succès une nouvelle technologie de power-to-gas, utilisée dans le domaine de la production de biogaz. Leur projet commun s’est vu décerner le Watt d’Or, prix Suisse d’excellence énergétique. Peter Dietiker, responsable de département à Energie 360°, évoque cette collaboration avec le PSI.