Au PSI, plusieurs projets se consacrent à des questions de recherche importantes autour du coronavirus Sars-CoV-2 et des maladies qui en résultent. Nous vous informons sur les activités et les projets, par exemple sur les analyses de tissus pulmonaires, sur la production de protéines et d'anticorps ou sur les idées de nouvelles recherches sur le Covid-19.
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Contrôle de la magnétisation à la picoseconde près
Un laser térahertz, développé à l’Institut Paul Scherrer, permet de contrôler de manière ciblée la magnétisation d’un matériau en un laps de temps de l’ordre de la picoseconde. Dans le cadre de leur expérience, les chercheurs ont soumis un matériau magnétisé à des impulsions lumineuses extrêmement courtes émises par le laser. Le champ magnétique de l’impulsion lumineuse a pu écarter les moments magnétiques de leur position de repos pour leur faire suivre le tracé exact du champ magnétique du laser avec un infime décalage. Le laser térahertz utilisé dans cette expérience est l’un des plus puissants au monde.
Cinq fois moins de platine : grâce à un nouveau catalyseur aérogel, les piles à combustible pourraient devenir économiquement attrayantes
Les piles à combustible produisent de l’électricité à partir d’hydrogène et n’émettent que de l’eau, elles sont une alternative écologique pour la mobilité individuelle du futur. Depuis plus de 10 années, l’Institut Paul Scherrer (PSI) étudie et développe des piles à combustibles basse température à membrane polymère. Les premiers tests pratiques ont montré que ces piles à combustible peuvent être utilisées avec succès pour des voitures et des bus. Mais d’autres recherches restent nécessaires pour améliorer la longévité de cette technologie et la rendre économiquement viable. Une équipe internationale de chercheurs, à laquelle participe le PSI, a fabriqué un nanomatériau potentiellement capable d’améliorer la performance et la durabilité de ces piles à combustible à tout en réduisant les coûts.
SwissFEL - la machine: L’accélérateur linéaire
Dans l’accélérateur linéaire, le faisceau d’électrons acquiert l’énergie cinétique nécessaire, afin de produire les rayons X. La longueur de l’accélérateur linéaire- est de plus de 300 mètres à il est constitué de 11752 disques de cuivre de forme bien spécifique, dans lesquels est produit le champ d’accélération.
Bauchspeicheldrüse: Neues Verfahren erkennt Tumore besser
Besser als CT und MRT: Forschende des Inselspitals Bern, des Universitätsspitals Basel und des Paul Scherrer Instituts haben eine neue Methode zur Erkennung kleiner Tumore in der Bauchspeicheldrüse entwickelt.Cette actualité n'existe qu'en anglais et allemand.
Le SwissFEL- la machine: La source d'électrons
Le faisceau d’électrons de SwissFEL est généré dans la source d’électrons. Chaque composant fait l’objet d’exigences très sévères. Afin qu’une opération optimale du SwissFEL soit assurée, le faisceau électronique doit être de la meilleure qualité possible dès le départ.
Diffusion des radionucléides: les enseignements pour un dépôt en couches géologiques profondes
Comment les substances radioactives évoluent-elles dans la roche d’accueil d’un dépôt en couches géologiques profondes pour déchets nucléaires ? A l’Institut Paul Scherrer (PSI), des chercheurs du groupe de recherche Processus de diffusion se penchent sur cette question au Laboratoire Sûreté des dépôts de déchets radioactifs. On connaît bien les propriétés de transport des radionucléides chargés négativement : ils sont repoussés par les surfaces des minéraux argileux, chargées négativement elles aussi, et n’adhèrent donc pour ainsi pas à la roche. Un projet de l’Union européenne est en train de mettre en évidence des éléments de connaissance concernant les radionucléides chargés positivement, qui eux, adhèrent fortement à la roche. Le PSI y participe.
Strain-Induced Ferromagnetism in Antiferromagnetic LuMnO3 Thin Films
Interfaces of transition metal oxides are a fertile ground for new physics, often showing novel electronic and magnetic properties that do not exist in the bulk form of the material. A relatively little-explored direction in this field concerns the interfacial properties of multifunctional materials such as the magnetoelectric multiferroics.
La première structure accélératrice du SwissFEL est achevée
La première structure accélératrice, destinée à l’accélérateur linéaire du SwissFEL, a été achevée au PSI. En tout, 104 structures comme celle-ci seront nécessaires pour que les électrons, qui génèreront des impulsions de rayon X, puissent être accélérés dans SwissFEL et atteindre l’énergie nécessaire. Ce composant résulte d’un usinage de haute précision et subit actuellement des tests d’alimentation sous haute puissance électrique.
Strain-Induced Ferromagnetism in Antiferromagnetic LuMnO3 Thin Films
Single phase and strained LuMnO3 thin films are discovered to display coexisting ferromagnetic and antiferromagnetic orders. A large moment ferromagnetism (≈1μB), which is absent in bulk samples, is shown to display a magnetic moment distribution that is peaked at the highly strained substrate-film interface. We further show that the strain-induced ferromagnetism and the antiferromagnetic order are coupled via an exchange field, therefore demonstrating strained rare-earth manganite thin films as promising candidate systems for new multifunctional devices.
Simultanément ferromagnétique et antiferromagnétique
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont fabriqué dans un matériau, le LuMnO3 de fines couches cristallines, à la fois ferromagnétiques et antiferromagnétiques. A la limite immédiate de l’interface vers le cristal de support, la couche de LuMnO3 est ferromagnétique ; mais plus on s’en éloigne, plus l’ordre antiferromagnétique (normalement caractéristique de ce matériau) augmente, et plus le ferromagnétisme faiblit. La possibilité de produire deux ordres magnétiques au sein du même matériau pourrait avoir des retombées importantes pour la technologie.
Les connaissances pour demain en provenance des « cellules chaudes »
Des mesures de sécurité strictes encadrent la manipulation et l’analyse d’objets irradiés, et donc radioactifs, provenant de centrales nucléaires ou de laboratoires de recherche. Ces tests ne peuvent être conduits que dans des enceintes baptisées « cellules chaudes », dont les parois de béton et de plomb de plusieurs mètres d’épaisseur. Dans les cellules chaudes du Laboratoire chaud du PSI, des barreaux de combustibles usés provenant des centrales nucléaires suisses sont régulièrement soumis à une analyse scientifique des matériaux. Les connaissances obtenues dans le cadre de ces analyses permettent aux exploitants d’optimiser l’efficacité et la sécurité de leurs centrales. A côté de ces prestations de service destinées aux centrales nucléaires, le Laboratoire chaud est également impliqué dans des projets de recherche internationaux.
Single Domain Spin Manipulation by Electric Fields in Strain Coupled Artificial Multiferroic Nanostructures
Encoding information by the application of an electric field has a key role in the development of novel memory devices that can operate at high speed while keeping low energy consumption. In magnetoelectric multiferroics, magnetic and ferroelectric ordering coexist and are coupled together so that it is possible to manipulate the material's magnetic structure by applying an electric field with a negligible current flow.
Weltmeister aus dem PSI
Silvan Melchior, Elektronik-Lernender vom PSI, hat bei der Weltmeisterschaft der Berufslernenden in Leipzig die Goldmedaille in seinem Fachgebiet gewonnen. Insgesamt sind in dem Fach 16 Lernende aus 16 Ländern angetreten. Insgesamt hat das Schweizer Team mit neun Gold-, drei Silber-, fünf Bronzemedaillen sowie 18 Diplomen den zweiten Gesamtplatz hinter Korea belegt.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
La première pierre du grand instrument de recherche SwissFEL a été posée
Le 3 juillet 2013, le PSI a solennellement posé la première pierre de son grand instrument de recherche SwissFEL, marquant ainsi la continuation de 25 ans de succès dans la recherche au PSI.
1D to 2D Na+ Ion Diffusion Inherently Linked to Structural Transitions in Na0.7CoO2
We report the observation of a stepwise "melting" of the low-temperature Na-vacancy order in the layered transition-metal oxide Na0.7CoO2. High-resolution neutron powder diffraction analysis indicates the existence of two first-order structural transitions, one at T1 ≈ 290 K followed by a second at T2 ≈ 400 K. Detailed analysis strongly suggests that both transitions are linked to changes in the Na mobility.
L’endroit le plus propre de l’Institut Paul Scherrer
Les salles blanches de l’Institut Paul Scherrer (PSI) abritent des processus hypersensibles. Un seul grain de poussière au mauvais endroit pourrait avoir des conséquences fatales. Plongée dans les coulisses de ces espaces où, propreté oblige, même les crayons sont interdits.
Pas une gouttelette de trop
Dans de nombreux processus techniques, la mise à disposition d’un mélange gaz-vapeur joue un rôle décisif. On réduit par exemple les émissions d’oxydes d’azote, en saturant fortement en humidité le mélange gazeux issu de la combustion du diesel. L’invention d’un chercheur de l’Institut Paul Scherrer (PSI) va permettre, à l’avenir, de réaliser de manière industrielle cette mise à dispotion d’un mélange gaz-vapeur, grâce à une technique simple, flexible et robuste.
PSI inside
« La découverte du boson de Higgs » a été relayée dans tous les médias début juillet 2012. Aux yeux de Roland Horisberger, physicien des particules au PSI, cette annonce était prématurée : « Il faudra certainement compter encore cinq ans avant que l’on puisse affirmer avec certitude que le boson de Higgs a bel et bien été découvert, souligne-t-il. Quelle que soit l’issue de cette quête à qu’il s’agisse du boson de Higgs, ou d’une particule « semblable au boson de Higgs », telle qu’elle est décrite dans certaines théories à les résultats pourront être estampillés en grandes lettres « PSI inside ».
Dosing Differential Electrochemical Mass Spectrometry (D-DEMS) for Li-O2 Batteries
The high-energy rechargeable Li-O2 battery has been subject to intensive research worldwide during the past years. The Li-O2 cell mainly comprises a negative (e.g. Li metal) and positive (e.g. porous carbon) electrode separated by an electronically insulating, but Li+ conducting electrolyte layer. In order to study the cell chemistry, a differential electrochemical mass spectrometry setup based on a set of valves, a pressure sensor and a quadrupole mass spectrometer has been developed.
RF Pulse compressor for the SwissFEL
The SwissFEL C-band (5.712 GHz) linac consists of 26 RF modules. Each module is composed of a single 50 MW klystron feeding a pulse compressor and four two meter long accelerating structures. The pulse compressor is a passive device that compresses in time the 3 μs pulse from klystron into a 330 ns pulse. The compressed power is then guided to the four accelerating structures. The pulse compressor is based on a single Barrel Open Cavity (BOC). The BOC makes use of a “whispering gallery” mode which has an intrinsically high quality factor and operates in resonant rotating wave regime (Figure 1); moreover, and contrary to the conventional SLED scheme, a single cavity is sufficient to define the pulse compressor, without the need for two cavities. A prototype has been manufactured by the Dutch company VDL (Figure 2) and successfully power tested in PSI reaching a peak power of 300 MW.
Des neutrons rapides pour plus de sécurité
Les neutrons sont un instrument remarquable pour reproduire visuellement l’intérieur des objets sans les détruire. Ils représentent un complément à la radiographie aux rayons X, à laquelle on recourt le plus souvent.Toutefois, la radiographie neutronique reste cantonnée, la plupart du temps, aux laboratoires ou à certains sites de recherche fixes, car la production de neutrons nécessite des machines complexes, coûteuses et intransportables.Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) cherchent à corriger la donne, avec une technique d’imagerie plus flexible basée sur des neutrons rapides.
ecoinvent – La base de données leader mondial des analyses de cycle de vie lance sa version 3.0
La base des données des inventaires environnementaux, ecoinvent, constitue le fondement des projets d’analyses de cycle de vie, décoconception ou des informations environnementales sur les produits. Depuis 2003, les entreprises, les politiques et les consommateurs ont, grâce à ecoinvent, la possibilité de fournir des produits davantage en harmonie avec l’environnement, de mettre en uvre de nouvelles politiques ou d’adopter une attitude de consommation plus écologique. La nouvelle version 3.0 représente un jalon supplémentaire de l’analyse du cycle de vie: de nouvelles données mises à jour, notamment dans les domaines de la production chimique, des denrées alimentaires et des légumes, ainsi que dans celui de l’électricité offrent plus de possibilités d’application aux utilisateurs decoinvent.
MEGAPIE samples delivered to partners for post irradiation investigation
The MEGAWatt Pilot Experiment was operated for neutron generation with the PSI high intensity proton beam in 2006. The experiment utilized liquid target material, a lead bismuth eutectic. This marked a major milestone towards Accelerator Driven Systems (ADS), which are intended to be used for the incineration of nuclear waste.
Incinération des déchets : la panacée, vraiment ?
Autrefois, les déchets ménagers finissaient tous, sans exception, dans des décharges, et ce sans avoir subi le moindre traitement en amont. Conséquence de cette pratique : le site de la décharge finissait souvent par devenir une « zone écologiquement morte ». L’incinération municipale des déchets a quelque peu désamorcé le problème : c’est en effet uniquement grâce à elle et au recyclage, que la surface occupée par les décharges a pu être contenue au cours des dernières décennies, en dépit de l’augmentation globale des quantités de déchets. Toutefois, l’incinération des déchets est loin d’être la panacée. Certains produits de l’incinération, soit ceux qui étaient déjà presents dans les produits incinérés ou ceux qui provient de l’incinéreation elle-même et qui sont dommageables pour la santé et l’environnement, finissent en effet dans des décharges, en dépit de leur passage par les usines d’incinération.
Des expériences en quelques millionièmes de secondes
Les muons sont des particules élémentaires instables, qui permettent aux chercheurs d’étudier la structure de la matière. Ils leur fournissent des informations sur les processus qui se jouent au cur de certains matériaux modernes, sur les propriétés des particules élémentaires et sur les structures fondamentales du monde physique. De nombreuses expériences utilisant des muons ne sont possibles qu’à l’Institut Paul Scherrer, car le PSI dispose de faisceaux de muons particulièrement intenses.
Qualité de l’air de Paris : la métropole vaut mieux que sa réputation
Dans l’opinion publique, les métropoles sont souvent perçues comme d’importantes sources de pollution atmosphérique à aussi de leur périphérie à. Pourtant, selon les dernières études, ces villes de plusieurs millions d’habitants s’en sortent plutôt bien, au niveau écologique. Sur la base de mesures des aérosols réalisées à Paris, une équipe internationale de chercheurs, incluant des membres de l’Institut Paul Scherrer (PSI), confirme que les métropoles postindustrielles influencent beaucoup moins la qualité de l’air de leur environnement proche qu’on ne l’imagine.
Collectionneur d'idées d'expériences
Le laser à rayons X SwissFEL devrait offrir aux chercheurs la possibilité de mener des expériences novatrices, et de tirer des enseignements importants pour leurs domaines de spécialité. Mais comment savoir qui sont les chercheurs susceptibles de tirer profit de cet instrument, quelles sont les interrogations que l’on pourra y explorer, et quels seront les équipements nécessaires pour que cet instrument puisse être exploité au mieux ? Réponses avec Bruce Patterson, le collectionneur d’idées d’expériences. Cet entretien a paru en allemand dans la dernière édition du magazine du PSI « Fenster zur Forschung ».
De minuscules aimants comme système modèle
Des scientifiques utilisent des nanobâtonnets pour étudier la manière dont s’ordonne la matièrePour rendre ces interactions entre les atomes visibles, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont développé un système modèle bien particulier. Il est assez grand pour être observé au microscope à rayons X, tout en imitant les plus petits mouvements qui existent dans la nature. Le modèle se présente comme suit : des anneaux faits chacun de six bâtonnets magnétiques, longs de quelques nanomètres, où le pôle nord du premier bâtonnet attire le pôle sud du suivant, et ainsi de suite. A température ambiante, les directions de magnétisation de chacun des bâtonnets fluctuent sans cesse, et ce de façon naturelle. Les scientifiques ont réussi à observer en temps réel ces interactions magnétiques entre les bâtonnets.
Tiny Magnets as a Model System
Scientists use nano-rods to investigate how matter assembles
In the microscopic world, everything is in motion: atoms and molecules vibrate, proteins fold, even glass is a slow flowing liquid. And during each movement there are interactions between the smallest elements - for example, the atoms - and their neighbours. To make these movements visible, scientists at the Paul Scherrer Institute PSI have developed a special model system.
Atomic motions untangled
The pursuit of capturing motion in a movie bears an obvious fascination irrespective of the time scales involved. In the atomic and molecular world where the masses are so light and the distances small the relevant time scale shifts to the ubpicosecond range and the motions become frantic especially for larger molecular systems