Nanotechnologie: Voisinage du zéro absolu
Les activités de recherche et de développement dans le domaine de la nanotechnologie demandent des installations d'analyse et de synthèse très pointues. L'Empa construit actuellement un microscope à effet de force, qui est capable d'identifier la structure des surfaces à l'échelon de l'atome.
L'Empa élargit continuellement son parc d'appareils, qui lui permetent d'examiner et de façonner des matériaux à l'échelle du micron et du nanomètre. Le Laboratoire "Surfaces, revêtements, magnétisme" dirigé par le Prof. Hans joseph Hug, travaille à la réalisation d'un nouveau microscope à effet de force (Scanning Force Microscope, SFM), fonctionnant sous ultravide et à des températures voisines du zéro absolu.
Le nouveau microscope à effet de force UHV-LTSFM, que des physiciens et des ingénieurs de l'Empa développent et construisent en collaboration avec des collaborateurs du professeur Hug, sera beaucoup plus sensible que celui développé en 2001, grâce à un micro-levier encore plus minuscule. II permettra, par exemple, non seulement d'obtenir des images de molécules isolées, mais aussi d'observer leurs états de vibration et de réaliser des expériences décisives pour la recherche fondamentale. Ce SFM créera ainsi les conditions nécessaires pour manipuler la matière à l'échelle atomique et pour créer des nanostructures formées de molécules ou d'atomes isolés.
Des surfaces structurées pour améliorer les fibres et les textiles
Les propriétés des textiles fonctionnels reposent souvent sur la structure superficielle particulière des fibres synthétiques utilisées pour leur confection. Pour des raisons techniques, on ne pouvait jusqu'ici obtenir qu'une structuration longitudinale.
Une équipe de l'Empa de St-Gall a développé, en collaboration avec l'Institut Paul Scherrer, une installation qui permet de réaliser une structuration transversale.
La structure est réalisée par compaction mécanique des fibres synthétiques grâce à un système évolué. Suivant la structure réalisée, on peut ainsi produire des effets de coloration et d'irisation ou développer des textiles ayant une structure capillaire particulière qui leur permet d'absorber de grandes quantités de liquide, mais aussi de sécher rapidement.
D autres structurations peuvent favoriser la croissance cellulaire ou conférer aux textiles des propriétés autonettoyantes, grâce à l'effet lotus. Pour les fabricants de vêtements de grandes marques, ces fibres structurées pourraient avoir un effet économique intéressant: incorporées dans le tissus lors du tissage, ces fibres rendraient leurs produits pratiquement impossibles à copier, en permettant de les distinguer immédiatement des copies bon marché.
Un cursus d'étude de master en micro et nanotechnologie
Pour assurer un passage rapide à la pratique des connaissances, issues de la recherche en micro et nanotechnologie, l'Empa s'est engagée dans une collaboration transfrontalière dynamique pour assurer le transfert des connaissances nécessaires. En collaboration avec des établissements d'enseignement et des entreprises privées, elle s'engage dans la formation. Le premier produit du réseau de micro et de nanotechnologie MNT de l'Euregio du lac de Constance est un cursus d'étude en emploi sanctionné par un diplôme de master, qui débutera en automne 2004.
