L’Institut Paul Scherrer PSI a fêté son 35e anniversaire le 1er janvier 2023. Ces années ont été riches en évènements marquants. Une partie de ceux-ci est étroitement liée au développement même de l’institut et à son histoire: de nouvelles grandes installations de recherche sont venues l’étoffer, la thérapie par protons a gagné en importance et les spin-off nés dans le giron du PSI ont aussi joué un grand rôle, au même titre que les contrats de licences qui ont été conclus. Tout récemment aussi, les activités ont en outre été orientées vers l’étude et l’utilisation pratique de la physique quantique. Une autre partie des évènements est liée à la recherche à proprement parler, à l’histoire scientifique du PSI. Ici, il s’agit de résultats tangibles, qui sont largement liés aux grandes installations de recherche exceptionnelles du PSI. Nous vous présentons donc deux galeries d’images, l’une consacrée aux jalons importants de l’histoire de l’institut, l’autre à la recherche et à ses résultats.
Texte: Christian Heid
Histoire de l’institut
1988: fondation de l’Institut Paul Scherrer PSI
L’histoire de l’Institut Paul Scherrer PSI commence le 1er janvier 1988. Le PSI est le résultat de la fusion de l’Institut fédéral de recherche en matière de réacteurs (EIR) et de l’Institut suisse de recherches nucléaires (SIN). L’institut de recherche qui se développe dès lors dans la partie inférieure de la vallée de l’Aar devient le plus grand de Suisse. En 2023, il occupe 2200 personnes. Le PSI évolue, grandit et accueille des installations de recherche complexes, qu’il met à la disposition de la communauté scientifique nationale et internationale. Les bâtiments du PSI construits sur les deux rives de l’Aar sont bien visibles sur les prises de vues aériennes de 1988. © Institut Paul Scherrer
L’histoire de l’Institut Paul Scherrer PSI commence le 1er janvier 1988. Le PSI est le résultat de la fusion de l’Institut fédéral de recherche en matière de réacteurs (EIR) et de l’Institut suisse de recherches nucléaires (SIN). L’institut de recherche qui se développe dès lors dans la partie inférieure de la vallée de l’Aar devient le plus grand de Suisse. En 2023, il occupe 2200 personnes. Le PSI évolue, grandit et accueille des installations de recherche complexes, qu’il met à la disposition de la communauté scientifique nationale et internationale. Les bâtiments du PSI construits sur les deux rives de l’Aar sont bien visibles sur les prises de vues aériennes de 1988. © Institut Paul Scherrer
1988: STARS – un mandat important l’année de la fondation du PSI
En 1988, l’année de sa fondation, le PSI s’engage avec l’accord «STARS» à assurer un soutien compétent à l’autorité de la surveillance des centrales nucléaires suisses, l’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire (IFSN). Aujourd’hui, le programme se concentre sur la sécurité des cœurs de réacteurs et des combustibles. En 2011, le PSI a calculé pour la première fois le chargement total des crayons combustibles du cœur de la centrale Beznau 1, que l’exploitant avait proposé. Depuis, le PSI effectue chaque année les calculs correspondants pour toutes les centrales nucléaires de Suisse. Fait réjouissant: jusqu’ici, le PSI a toujours été en mesure de confirmer les calculs des centrales. © Axpo
En 1988, l’année de sa fondation, le PSI s’engage avec l’accord «STARS» à assurer un soutien compétent à l’autorité de la surveillance des centrales nucléaires suisses, l’Inspection fédérale de la sécurité nucléaire (IFSN). Aujourd’hui, le programme se concentre sur la sécurité des cœurs de réacteurs et des combustibles. En 2011, le PSI a calculé pour la première fois le chargement total des crayons combustibles du cœur de la centrale Beznau 1, que l’exploitant avait proposé. Depuis, le PSI effectue chaque année les calculs correspondants pour toutes les centrales nucléaires de Suisse. Fait réjouissant: jusqu’ici, le PSI a toujours été en mesure de confirmer les calculs des centrales. © Axpo
1996: mise en exploitation du grand instrument de recherche SINQ
La Source de Neutrons de Spallation Suisse SINQ (prononcée: sincou) est entrée en exploitation en 1996. Depuis, cette installation de recherche unique en Suisse permet aux chercheurs d'observer l'intérieur des matériaux et des objets. Dans leurs expériences, ils "éclairent" leurs objets d'étude avec un faisceau de neutrons. Les expériences ressemblent à des analyses médicales à l’aide de lumière de type rayons X, mais livrent grâce aux propriétés particulières des neutrons d’autres informations sur les objets étudiés. La palette des objets examinés va des matériaux pour l’électronique de demain aux épées de la période du bronze en passant par les batteries actuelles. L’image montre un graphique en trois dimensions de cet instrument de recherche complexe. © Institut Paul Scherrer PSI/Mahir Dzambegovic
La Source de Neutrons de Spallation Suisse SINQ (prononcée: sincou) est entrée en exploitation en 1996. Depuis, cette installation de recherche unique en Suisse permet aux chercheurs d'observer l'intérieur des matériaux et des objets. Dans leurs expériences, ils "éclairent" leurs objets d'étude avec un faisceau de neutrons. Les expériences ressemblent à des analyses médicales à l’aide de lumière de type rayons X, mais livrent grâce aux propriétés particulières des neutrons d’autres informations sur les objets étudiés. La palette des objets examinés va des matériaux pour l’électronique de demain aux épées de la période du bronze en passant par les batteries actuelles. L’image montre un graphique en trois dimensions de cet instrument de recherche complexe. © Institut Paul Scherrer PSI/Mahir Dzambegovic
1999: une année après avoir ouvert ses portes, le centre des visiteurs du PSI a déjà accueilli 20 000 personnes
Un groupe de visiteurs avance d’un pas décidé vers l’entrée du centre des visiteurs du forum PSI: ce dernier a ouvert ses portes en 1998 pour promouvoir le dialogue entre le domaine scientifique et la société. Une année plus tard, 20 000 personnes avaient déjà visité l’exposition. La nouvelle exposition au centre de visiteurs a été inaugurée en mai 2022. Elle montre l’ampleur de la contribution du plus grand centre de recherche du Domaine des EPF et de Suisse aux questions majeures auxquelles la société fait face: de la transition énergétique au développement technologique, en passant par la lutte contre le cancer. © Paul Scherrer Institut/Markus Fischer
Un groupe de visiteurs avance d’un pas décidé vers l’entrée du centre des visiteurs du forum PSI: ce dernier a ouvert ses portes en 1998 pour promouvoir le dialogue entre le domaine scientifique et la société. Une année plus tard, 20 000 personnes avaient déjà visité l’exposition. La nouvelle exposition au centre de visiteurs a été inaugurée en mai 2022. Elle montre l’ampleur de la contribution du plus grand centre de recherche du Domaine des EPF et de Suisse aux questions majeures auxquelles la société fait face: de la transition énergétique au développement technologique, en passant par la lutte contre le cancer. © Paul Scherrer Institut/Markus Fischer
2007: la protonthérapie est désormais pratiquée toute l’année au PSI
En 2007, le centre de protonthérapie ZPT du PSI est exploité toute l’année. Le 25 novembre 1996, le Centre de protonthérapie du PSI traite pour la première fois un patient cancéreux au moyen de la technique du spot scanning, une première mondiale. Cette technique d’irradiation développée au PSI consiste à balayer des tumeurs situées en profondeur au moyen d’un faisceau de particules chargées, aussi fin qu’un crayon. Les cellules cancéreuses sont éliminées de manière ciblée et le tissu sain environnant est préservé. Depuis, la technique est utilisée dans le monde entier: en 2020, 90 centres pratiquaient la protonthérapie par spot scanning et ce chiffre devrait doubler d’ici 2030. © Scanderbeg Sauer Photography
En 2007, le centre de protonthérapie ZPT du PSI est exploité toute l’année. Le 25 novembre 1996, le Centre de protonthérapie du PSI traite pour la première fois un patient cancéreux au moyen de la technique du spot scanning, une première mondiale. Cette technique d’irradiation développée au PSI consiste à balayer des tumeurs situées en profondeur au moyen d’un faisceau de particules chargées, aussi fin qu’un crayon. Les cellules cancéreuses sont éliminées de manière ciblée et le tissu sain environnant est préservé. Depuis, la technique est utilisée dans le monde entier: en 2020, 90 centres pratiquaient la protonthérapie par spot scanning et ce chiffre devrait doubler d’ici 2030. © Scanderbeg Sauer Photography
2009: le lauréat du prix Nobel a aussi travaillé au PSI
Le professeur Venkatraman Ramakrishnan reçoit en 2009 le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur la structure et la fonction des ribosomes, des complexes macromoléculaires situés dans les cellules, dont la fonction est de produire des protéines. Le professeur Ramakrishnan est un utilisateur de longue date de la Source de lumière synchrotron SLS au PSI, où il a régulièrement mené des expériences visant à déterminer la structure des ribosomes. © creativecommons.org licenses by 4.0
Le professeur Venkatraman Ramakrishnan reçoit en 2009 le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur la structure et la fonction des ribosomes, des complexes macromoléculaires situés dans les cellules, dont la fonction est de produire des protéines. Le professeur Ramakrishnan est un utilisateur de longue date de la Source de lumière synchrotron SLS au PSI, où il a régulièrement mené des expériences visant à déterminer la structure des ribosomes. © creativecommons.org licenses by 4.0
2016: entrée en exploitation de la plateforme d’essai ESI (Energy System Integration)
La plateforme d’essai ESI du PSI permet de démontrer à quoi doivent ressembler des concepts de stockage intégraux pour que puisse fonctionner un approvisionnement énergétique décentralisé au moyen d’énergies renouvelables. Elle ouvre la voie aux solutions prometteuses vers une application industrielle et travaille aujourd’hui à l’approvisionnement énergétique de demain. L’objectif de la plateforme ESI est d’exploiter autant de biomasse que possible pour le système énergétique et de permettre de stocker de grandes quantités d’énergie issues de l’électricité de manière flexible et efficace. © Scanderbeg Sauer Photography
La plateforme d’essai ESI du PSI permet de démontrer à quoi doivent ressembler des concepts de stockage intégraux pour que puisse fonctionner un approvisionnement énergétique décentralisé au moyen d’énergies renouvelables. Elle ouvre la voie aux solutions prometteuses vers une application industrielle et travaille aujourd’hui à l’approvisionnement énergétique de demain. L’objectif de la plateforme ESI est d’exploiter autant de biomasse que possible pour le système énergétique et de permettre de stocker de grandes quantités d’énergie issues de l’électricité de manière flexible et efficace. © Scanderbeg Sauer Photography
2017: ESIville, une ville en pleine transformation
Toute une ville sur quelques mètres carrés: la nouvelle exposition ESIville permet aux visiteurs et visiteuses de découvrir les défis complexes d’un approvisionnement énergétique basé sur les nouvelles énergies renouvelables, ainsi que les solutions possibles. Elle raconte l’histoire d’une ville suisse, qui passe d’un approvisionnement énergétique conventionnel à un approvisionnement énergétique reposant sur les nouvelles énergies renouvelables. La découverte d’ESIville est proposée dans le cadre d’une visite guidée. © Institut Paul Scherrer/Mahir Dzambegovic
Toute une ville sur quelques mètres carrés: la nouvelle exposition ESIville permet aux visiteurs et visiteuses de découvrir les défis complexes d’un approvisionnement énergétique basé sur les nouvelles énergies renouvelables, ainsi que les solutions possibles. Elle raconte l’histoire d’une ville suisse, qui passe d’un approvisionnement énergétique conventionnel à un approvisionnement énergétique reposant sur les nouvelles énergies renouvelables. La découverte d’ESIville est proposée dans le cadre d’une visite guidée. © Institut Paul Scherrer/Mahir Dzambegovic
2017: GratXray remporte le Swiss Technology Award
GratXray, un spin-off du PSI, a remporté le Swiss Technology Award 2017: la jeune entreprise a développé une nouvelle méthode de diagnostic précoce du cancer du sein. Son objectif est de mettre sur le marché de nouveaux appareils de diagnostic pour remplacer la mammographie de dépistage du cancer du sein, méthode utilisée à l’heure actuelle. L’examen sera indolore pour les patientes et livrera aux médecins des images extrêmement précises et en trois dimensions des structures des tissus. Les bases de cette méthode avaient été posées douze ans plus tôt au PSI: il s’agissait d’un procédé d’imagerie pour la recherche avec de la lumière de type rayons X développé au PSI pour sa grande installation de recherche Source de Lumière Suisse SLS qui fonctionnait aussi avec de la lumière de type rayons X «normale». Les scientifiques du PSI ont poursuivi le développement du procédé pour permettre son application dans la technique médicale. © Julia Ossko
GratXray, un spin-off du PSI, a remporté le Swiss Technology Award 2017: la jeune entreprise a développé une nouvelle méthode de diagnostic précoce du cancer du sein. Son objectif est de mettre sur le marché de nouveaux appareils de diagnostic pour remplacer la mammographie de dépistage du cancer du sein, méthode utilisée à l’heure actuelle. L’examen sera indolore pour les patientes et livrera aux médecins des images extrêmement précises et en trois dimensions des structures des tissus. Les bases de cette méthode avaient été posées douze ans plus tôt au PSI: il s’agissait d’un procédé d’imagerie pour la recherche avec de la lumière de type rayons X développé au PSI pour sa grande installation de recherche Source de Lumière Suisse SLS qui fonctionnait aussi avec de la lumière de type rayons X «normale». Les scientifiques du PSI ont poursuivi le développement du procédé pour permettre son application dans la technique médicale. © Julia Ossko
2018: contrat de licence entre le PSI et Debiopharm
Le PSI conclut un contrat de licence avec l’entreprise de biotechnologie lausannoise Debiopharm en vue du développement d’un médicament oncologique permettant de lutter, entre autres, contre le cancer pulmonaire à petites cellules. Le point de départ était une substance radioactive développée au PSI contre une forme particulièrement maligne de cancer de la thyroïde. © Aurel Märki
Le PSI conclut un contrat de licence avec l’entreprise de biotechnologie lausannoise Debiopharm en vue du développement d’un médicament oncologique permettant de lutter, entre autres, contre le cancer pulmonaire à petites cellules. Le point de départ était une substance radioactive développée au PSI contre une forme particulièrement maligne de cancer de la thyroïde. © Aurel Märki
2019: Fonctionnement régulier de la grande installation de recherche SwissFEL
La nouvelle grande installation de recherche SwissFEL, le laser à rayons X à électrons libres suisse, est achevée le 5 décembre 2016 et il a commencé à fonctionner régulièrement en 2019. Le bâtiment d’une longueur de 740 mètres se trouve à côté du PSI, dans la forêt de Würenlingen. Cette photo montre le tunnel du faisceau où est produite la lumière à rayons X. Les percées scientifiques promises par cette grande installation de recherche feront avancer des développements importants dans les domaines de l’énergie, de l’environnement, de la technologie de l’information ou de la santé. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
La nouvelle grande installation de recherche SwissFEL, le laser à rayons X à électrons libres suisse, est achevée le 5 décembre 2016 et il a commencé à fonctionner régulièrement en 2019. Le bâtiment d’une longueur de 740 mètres se trouve à côté du PSI, dans la forêt de Würenlingen. Cette photo montre le tunnel du faisceau où est produite la lumière à rayons X. Les percées scientifiques promises par cette grande installation de recherche feront avancer des développements importants dans les domaines de l’énergie, de l’environnement, de la technologie de l’information ou de la santé. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
2020: détecteurs à pixels du PSI pour le télescope à rayons X STIX
Après plus de dix ans de préparatifs, le coup d’envoi de la mission Solar Orbiter de l’Agence spatiale européenne (ASE) est donné le 10 février 2020. À bord se trouve le télescope suisse à rayons X STIX, développé à la Haute école spécialisée du nord-ouest de la Suisse FHNW. Les détecteurs à pixels nécessaires pour mesurer l’énergie des rayons X, que la sonde spatiale embarque aussi, ont été fournis par des collaborateurs et collaboratrices du PSI. Cette représentation artistique de Solar Orbiter montre la sonde spatiale de l’ESA filant en direction du Soleil pour graviter ensuite à l’intérieur de l’orbite de Mercure. © ESA/ATG medialab
Après plus de dix ans de préparatifs, le coup d’envoi de la mission Solar Orbiter de l’Agence spatiale européenne (ASE) est donné le 10 février 2020. À bord se trouve le télescope suisse à rayons X STIX, développé à la Haute école spécialisée du nord-ouest de la Suisse FHNW. Les détecteurs à pixels nécessaires pour mesurer l’énergie des rayons X, que la sonde spatiale embarque aussi, ont été fournis par des collaborateurs et collaboratrices du PSI. Cette représentation artistique de Solar Orbiter montre la sonde spatiale de l’ESA filant en direction du Soleil pour graviter ensuite à l’intérieur de l’orbite de Mercure. © ESA/ATG medialab
2021: Swiss Data Science Center au PSI
Le PSI accueille le troisième site du Swiss Data Science Centre, qui vient compléter les deux sites existants de l’EPFL et de l’EPF Zurich. Ce développement doit en premier lieu contribuer à améliorer l’évaluation et la gestion des quantités de données croissantes des grandes et complexes infrastructures de recherche, des réseaux de capteurs et des bases de données du PSI et des trois autres instituts de recherche de la Confédération Empa, WSL et Eawag. Les ressources et l’expertise seront à la disposition de tous les instituts du domaine des EPF. © Shutterstock
Le PSI accueille le troisième site du Swiss Data Science Centre, qui vient compléter les deux sites existants de l’EPFL et de l’EPF Zurich. Ce développement doit en premier lieu contribuer à améliorer l’évaluation et la gestion des quantités de données croissantes des grandes et complexes infrastructures de recherche, des réseaux de capteurs et des bases de données du PSI et des trois autres instituts de recherche de la Confédération Empa, WSL et Eawag. Les ressources et l’expertise seront à la disposition de tous les instituts du domaine des EPF. © Shutterstock
2021: Quantum Computing Hub
Le PSI et l’EPF Zurich ouvrent un centre commun pour le développement d’ordinateurs quantiques appelé Quantum Computing Hub. L’objectif est de promouvoir la réalisation d’ordinateurs quantiques aussi bien sur la base de pièges à ions que de composants supraconducteurs. Une trentaine de scientifiques travailleront dans ce centre. Cette photo montre une puce quantique supraconductrice. © EPF Zurich/Quantum Device Lab
Le PSI et l’EPF Zurich ouvrent un centre commun pour le développement d’ordinateurs quantiques appelé Quantum Computing Hub. L’objectif est de promouvoir la réalisation d’ordinateurs quantiques aussi bien sur la base de pièges à ions que de composants supraconducteurs. Une trentaine de scientifiques travailleront dans ce centre. Cette photo montre une puce quantique supraconductrice. © EPF Zurich/Quantum Device Lab
2022: nouvelle exposition au Centre des visiteurs psi forum
Comprendre la recherche en phase avec son temps: la nouvelle exposition au centre de visiteurs psi forum a ouvert au public le 15 mai 2022. Elle montre l’ampleur de la contribution du plus grand centre de recherche du Domaine des EPF et de Suisse aux questions majeures auxquelles la société fait face: de la transition énergétique au développement technologique, en passant par la lutte contre le cancer. Le public est aussi invité à plonger virtuellement dans l’univers de la recherche. Le centre des visiteurs psi forum est ouvert du lundi au vendredi et le dimanche de 13 à 17 heures. L'entrée est gratuite et il n'est pas nécessaire de s'inscrire. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
Comprendre la recherche en phase avec son temps: la nouvelle exposition au centre de visiteurs psi forum a ouvert au public le 15 mai 2022. Elle montre l’ampleur de la contribution du plus grand centre de recherche du Domaine des EPF et de Suisse aux questions majeures auxquelles la société fait face: de la transition énergétique au développement technologique, en passant par la lutte contre le cancer. Le public est aussi invité à plonger virtuellement dans l’univers de la recherche. Le centre des visiteurs psi forum est ouvert du lundi au vendredi et le dimanche de 13 à 17 heures. L'entrée est gratuite et il n'est pas nécessaire de s'inscrire. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
2022: journée portes ouvertes
Le dimanche 23 octobre, le PSI a ouvert ses portes et invité la population à visiter ses locaux, une manifestation qui a lieu en principe tous les quatre ans. Pour les visiteuses et les visiteurs, ce fut l’occasion de découvrir en direct, de manière interactive et ludique, les différents domaines de recherche du PSI, présentés à plus de 40 stations. L’affluence était impressionnante! En tout, pas moins de 15 000 personnes sont parties explorer le site de 40 hectares, qui comptait pour l’occasion de nombreuses stations découvertes. La photo a été prise dans le domaine de recherche Health Innovation: ces jeunes ont visiblement beaucoup de plaisir à utiliser le microscope. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
Le dimanche 23 octobre, le PSI a ouvert ses portes et invité la population à visiter ses locaux, une manifestation qui a lieu en principe tous les quatre ans. Pour les visiteuses et les visiteurs, ce fut l’occasion de découvrir en direct, de manière interactive et ludique, les différents domaines de recherche du PSI, présentés à plus de 40 stations. L’affluence était impressionnante! En tout, pas moins de 15 000 personnes sont parties explorer le site de 40 hectares, qui comptait pour l’occasion de nombreuses stations découvertes. La photo a été prise dans le domaine de recherche Health Innovation: ces jeunes ont visiblement beaucoup de plaisir à utiliser le microscope. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
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Histoire de la science
1996: traitement du premier patient par le procédé spot scanning
Le lundi 25 novembre 1996, le premier patient cancéreux au monde est traité à l’Institut Paul Scherrer (PSI) au moyen d’un procédé de rayonnement inédit de balayage par faisceau de protons. Cette méthode développée par des chercheurs et des chercheuses du PSI est alors une percée dans le domaine de la radiothérapie. Sa précision lui vaut un rapide succès. Aujourd’hui, pour le traitement des tumeurs, le spot scanning est devenu un procédé de protonthérapie standard. © Illuteam
Le lundi 25 novembre 1996, le premier patient cancéreux au monde est traité à l’Institut Paul Scherrer (PSI) au moyen d’un procédé de rayonnement inédit de balayage par faisceau de protons. Cette méthode développée par des chercheurs et des chercheuses du PSI est alors une percée dans le domaine de la radiothérapie. Sa précision lui vaut un rapide succès. Aujourd’hui, pour le traitement des tumeurs, le spot scanning est devenu un procédé de protonthérapie standard. © Illuteam
1999: première radiographie neutronique d’une pile à combustible
En septembre 1999, au grand instrument de recherche SINQ, la Source de Neutrons de Spallation Suisse du PSI, des chercheurs et des chercheuses visualisaient pour la première fois l’intérieur d’une pile à combustible, sans avoir à la détruire, grâce à la méthode de la radiographie neutronique. Au cours des années suivantes, la technique de mesure et l’expertise dans le domaine des piles à combustible se sont constamment développées au PSI. Cette expertise combinée a fait de l’institut un site de mesure très demandé par les constructeurs automobiles du monde entier. A l’instar de Toyota, qui y effectue ses mesures depuis 2004. Les résultats ont été intégrés, entre autres, à la Toyota Mirai, commercialisée en 2014. © Bexim/Wikimedia: Creative Commons 4.0
En septembre 1999, au grand instrument de recherche SINQ, la Source de Neutrons de Spallation Suisse du PSI, des chercheurs et des chercheuses visualisaient pour la première fois l’intérieur d’une pile à combustible, sans avoir à la détruire, grâce à la méthode de la radiographie neutronique. Au cours des années suivantes, la technique de mesure et l’expertise dans le domaine des piles à combustible se sont constamment développées au PSI. Cette expertise combinée a fait de l’institut un site de mesure très demandé par les constructeurs automobiles du monde entier. A l’instar de Toyota, qui y effectue ses mesures depuis 2004. Les résultats ont été intégrés, entre autres, à la Toyota Mirai, commercialisée en 2014. © Bexim/Wikimedia: Creative Commons 4.0
2007: développement rapide de médicaments grâce à l’analyse structurale par diffraction des rayons X au PSI
En 2007, Novartis obtient, en Suisse, l’autorisation de mise sur le marché pour Tasigna, un médicament indiqué dans le traitement de la leucémie myéloïde chronique. Cinq ans auparavant, il s’était avéré que Glivec, son prédécesseur, n’était pas efficace chez tous les patients. Si le nouveau traitement, plus puissant, a pu être développé si vite, c’est grâce à l’analyse structurale par diffraction des rayons X. Ce procédé permet de déterminer en détail les structures des molécules qui jouent un rôle fondamental dans la maladie. Or, certaines structures – qui ont permis de mieux comprendre les résistances observées avec Glivec et de découvrir Tasigna – ont aussi été élucidées au PSI. Depuis 2001, Novartis est l’utilisateur abonné d’une station de mesure à la Source de Lumière Suisse SLS du PSI. © SocratesJedi/Wikimedia: Creative Commons 3.0
En 2007, Novartis obtient, en Suisse, l’autorisation de mise sur le marché pour Tasigna, un médicament indiqué dans le traitement de la leucémie myéloïde chronique. Cinq ans auparavant, il s’était avéré que Glivec, son prédécesseur, n’était pas efficace chez tous les patients. Si le nouveau traitement, plus puissant, a pu être développé si vite, c’est grâce à l’analyse structurale par diffraction des rayons X. Ce procédé permet de déterminer en détail les structures des molécules qui jouent un rôle fondamental dans la maladie. Or, certaines structures – qui ont permis de mieux comprendre les résistances observées avec Glivec et de découvrir Tasigna – ont aussi été élucidées au PSI. Depuis 2001, Novartis est l’utilisateur abonné d’une station de mesure à la Source de Lumière Suisse SLS du PSI. © SocratesJedi/Wikimedia: Creative Commons 3.0
2010: proton plus petit que prévu
Des expériences menées par une équipe de recherche internationale au PSI ont montré que le proton – un des composants fondamentaux de la matière – était plus petit que supposé. Ce résultat impose de corriger soit la théorie quantique de l’interaction entre la lumière et la matière, soit la constante de Rydberg, qui sont respectivement la théorie physique la plus précise et la constante physique déterminée avec le plus de précision. Définir quelles sont les corrections à apporter à l’une ou à l’autre représente un immense défi pour les physiciens. © Shutterstock
Des expériences menées par une équipe de recherche internationale au PSI ont montré que le proton – un des composants fondamentaux de la matière – était plus petit que supposé. Ce résultat impose de corriger soit la théorie quantique de l’interaction entre la lumière et la matière, soit la constante de Rydberg, qui sont respectivement la théorie physique la plus précise et la constante physique déterminée avec le plus de précision. Définir quelles sont les corrections à apporter à l’une ou à l’autre représente un immense défi pour les physiciens. © Shutterstock
2016: une expédition pour faire le tour de l’Antarctique
Julia Schmale, spécialiste en sciences de l’atmosphère au PSI, a embarqué en décembre 2016 avec plus de cinquante chercheurs et chercheuses à bord d’une expédition maritime qui a fait le tour de l’Antarctique en trois mois. La chercheuse et son équipe du PSI ont recueilli sur place des échantillons d’air et des données. Leur objectif est de réussir à mieux distinguer l’influence climatique des poussières fines naturelles de celle des poussières fines générées par l’activité humaine. L’illustration montre l’itinéraire de l’expédition autour de l’Antarctique (Antarctic Circumnavigation Expedition, ACE). © EPFL Infographic/Pascal Coderay
Julia Schmale, spécialiste en sciences de l’atmosphère au PSI, a embarqué en décembre 2016 avec plus de cinquante chercheurs et chercheuses à bord d’une expédition maritime qui a fait le tour de l’Antarctique en trois mois. La chercheuse et son équipe du PSI ont recueilli sur place des échantillons d’air et des données. Leur objectif est de réussir à mieux distinguer l’influence climatique des poussières fines naturelles de celle des poussières fines générées par l’activité humaine. L’illustration montre l’itinéraire de l’expédition autour de l’Antarctique (Antarctic Circumnavigation Expedition, ACE). © EPFL Infographic/Pascal Coderay
2017: radiographie en 3D d’une puce informatique
Des scientifiques du PSI ont réalisé des radiographies détaillées en 3D d’une puce informatique usuelle. Leur procédé a permis pour la première fois de visualiser les parcours des fils électriques et les transistors situés à l’intérieur de manière bien nette – sans distorsions ni déformations, et ce sans endommager l’échantillon. La largeur de ces fils électriques est de seulement 45 nanomètres (45 millionièmes de millimètre), et la hauteur des transistors de 34 nanomètres. Pour les fabricants, déterminer si la structure de leur puce est finalement conforme aux attentes représente un important défi. Ces résultats constituent donc une possibilité d’application importante pour un procédé spécifique de tomographie à rayons X que les chercheurs et les chercheuses du PSI développent depuis quelques années. Ces derniers ont conduit leurs expériences à la Source de Lumière Suisse SLS du PSI. Ce graphique montre une représentation en trois dimensions de l’intérieur de la structure d’une micropuce. © Institut Paul Scherrer/Mirko Holler
Des scientifiques du PSI ont réalisé des radiographies détaillées en 3D d’une puce informatique usuelle. Leur procédé a permis pour la première fois de visualiser les parcours des fils électriques et les transistors situés à l’intérieur de manière bien nette – sans distorsions ni déformations, et ce sans endommager l’échantillon. La largeur de ces fils électriques est de seulement 45 nanomètres (45 millionièmes de millimètre), et la hauteur des transistors de 34 nanomètres. Pour les fabricants, déterminer si la structure de leur puce est finalement conforme aux attentes représente un important défi. Ces résultats constituent donc une possibilité d’application importante pour un procédé spécifique de tomographie à rayons X que les chercheurs et les chercheuses du PSI développent depuis quelques années. Ces derniers ont conduit leurs expériences à la Source de Lumière Suisse SLS du PSI. Ce graphique montre une représentation en trois dimensions de l’intérieur de la structure d’une micropuce. © Institut Paul Scherrer/Mirko Holler
2018: matériaux multiferroïques
Le granulé gris mat est une pérovskite dite de cuivre-fer en couches, un cristal. Il tient sur le bout d’un doigt. Le mélange de différents éléments chimiques appartient à la classe relativement jeune des multiferroïques magnétoélectriques. Ils sont considérés comme les matériaux miracles des mémoires informatiques du futur – pour autant que l’on arrive à conserver leurs propriétés particulières aux températures de fonctionnement d’un ordinateur. En effet, la plupart des matériaux de ce genre présentent ces deux propriétés uniquement à des températures largement inférieures à 0 degré Celsius. En 2018, les scientifiques du PSI sont parvenus, pour la première fois, à stabiliser leurs propriétés à une température de 100 degrés. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
Le granulé gris mat est une pérovskite dite de cuivre-fer en couches, un cristal. Il tient sur le bout d’un doigt. Le mélange de différents éléments chimiques appartient à la classe relativement jeune des multiferroïques magnétoélectriques. Ils sont considérés comme les matériaux miracles des mémoires informatiques du futur – pour autant que l’on arrive à conserver leurs propriétés particulières aux températures de fonctionnement d’un ordinateur. En effet, la plupart des matériaux de ce genre présentent ces deux propriétés uniquement à des températures largement inférieures à 0 degré Celsius. En 2018, les scientifiques du PSI sont parvenus, pour la première fois, à stabiliser leurs propriétés à une température de 100 degrés. © Institut Paul Scherrer/Markus Fischer
2019: ReMaP, un réseau pour la recherche sur l’énergie
Le projet ReMaP relie les plateformes de recherche et de développement du PSI et du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche Empa. L’EPF Zurich et des entreprises industrielles réputées y sont aussi associées. Il est ainsi possible d’exploiter et d’analyser en réseau les installations. Vers la mise en place d’un système énergétique durable, les technologies de transformation flexible et de stockage efficace de l’énergie jouent un rôle de plus en plus important. ReMaP entend analyser ces thèmes brûlants, ainsi que d’autres en lien avec la transformation des systèmes énergétiques existants vers les énergies renouvelables de la manière la plus proche de la réalité possible. ReMaP est soutenu par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) et «ETH Foundation». © Energy Science Center
Le projet ReMaP relie les plateformes de recherche et de développement du PSI et du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche Empa. L’EPF Zurich et des entreprises industrielles réputées y sont aussi associées. Il est ainsi possible d’exploiter et d’analyser en réseau les installations. Vers la mise en place d’un système énergétique durable, les technologies de transformation flexible et de stockage efficace de l’énergie jouent un rôle de plus en plus important. ReMaP entend analyser ces thèmes brûlants, ainsi que d’autres en lien avec la transformation des systèmes énergétiques existants vers les énergies renouvelables de la manière la plus proche de la réalité possible. ReMaP est soutenu par l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) et «ETH Foundation». © Energy Science Center
2020: écobilan des voitures de tourisme: «la voiture électrique est le bon choix»
Aide à la décision lors de l’achat d’un véhicule: des chercheurs du PSI ont développé un outil web baptisé «Carculator» qui permet de comparer en détail le bilan écologique des voitures. Le programme calcule le bilan écologique des véhicules équipés de différents types de propulsion et le présente sous forme de graphiques comparatifs. Il prend en compte l’ensemble du cycle de vie d’une voiture, notamment la fabrication du véhicule et les émissions pertinentes sur le plan écologique pendant la conduite. La photo montre la page d’accueil du «Carculator»: https://carculator.psi.ch/. © Institut Paul Scherrer
Aide à la décision lors de l’achat d’un véhicule: des chercheurs du PSI ont développé un outil web baptisé «Carculator» qui permet de comparer en détail le bilan écologique des voitures. Le programme calcule le bilan écologique des véhicules équipés de différents types de propulsion et le présente sous forme de graphiques comparatifs. Il prend en compte l’ensemble du cycle de vie d’une voiture, notamment la fabrication du véhicule et les émissions pertinentes sur le plan écologique pendant la conduite. La photo montre la page d’accueil du «Carculator»: https://carculator.psi.ch/. © Institut Paul Scherrer
2021: mesure de la taille du noyau d’hélium
Dans le cadre d’expériences conduites au PSI, une collaboration internationale de recherche a mesuré le rayon du noyau atomique d’hélium de manière cinq fois plus précise que tous les recherches avant elle. Ce nouveau résultat permet de tester certaines théories fondamentales en physique et de déterminer des constantes fondamentales avec encore plus de précision. Pour réaliser leurs mesures, les chercheurs avaient besoin de muons: ces particules ressemblent aux électrons, mais sont 200 fois plus lourdes. Le PSI est le seul site de recherche au monde qui produise suffisamment de muons dits de basse énergie pour de telles expériences. © Studio HübnerBraun
Dans le cadre d’expériences conduites au PSI, une collaboration internationale de recherche a mesuré le rayon du noyau atomique d’hélium de manière cinq fois plus précise que tous les recherches avant elle. Ce nouveau résultat permet de tester certaines théories fondamentales en physique et de déterminer des constantes fondamentales avec encore plus de précision. Pour réaliser leurs mesures, les chercheurs avaient besoin de muons: ces particules ressemblent aux électrons, mais sont 200 fois plus lourdes. Le PSI est le seul site de recherche au monde qui produise suffisamment de muons dits de basse énergie pour de telles expériences. © Studio HübnerBraun
2022: test rapide du Covid-19
Des chercheurs et des chercheuses du PSI et de l’Université de Bâle ont mis au point un test rapide Covid-19. Son principe de fonctionnement inédit promet des informations fiables et quantifiables sur la maladie Covid-19 d’un patient ou d’une patiente et sur son évolution, mais aussi sur d’autres maladies et variants possibles du Covid. Il devra toutefois être encore testé et optimisé avant de pouvoir être utilisé. La photo montre des plaques de test qui permettent d’identifier les anticorps contre divers agents pathogènes de manière rapide et fiable. Elles sont similaires aux lames des microscopes conventionnels et sont faciles à utiliser. © Institut Paul Scherrer/Mahir Dzambegovic
Des chercheurs et des chercheuses du PSI et de l’Université de Bâle ont mis au point un test rapide Covid-19. Son principe de fonctionnement inédit promet des informations fiables et quantifiables sur la maladie Covid-19 d’un patient ou d’une patiente et sur son évolution, mais aussi sur d’autres maladies et variants possibles du Covid. Il devra toutefois être encore testé et optimisé avant de pouvoir être utilisé. La photo montre des plaques de test qui permettent d’identifier les anticorps contre divers agents pathogènes de manière rapide et fiable. Elles sont similaires aux lames des microscopes conventionnels et sont faciles à utiliser. © Institut Paul Scherrer/Mahir Dzambegovic
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