Les meilleures inventions suisses de l’année 2022

Le «Smart mic» mis au point par des scientifiques de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) est capable d'enregistrer et d'identifier les bruits des animaux grâce à l'intelligence artificielle. Il a été testé avec succès sur des loups dans les Alpes suisses et des éléphants en Afrique du Sud. synature / epfl.ch

Une pile en papier biodégradable, un microphone à intelligence artificielle capable de détecter les loups et un avion électrique construit par des élèves font partie des inventions et innovations suisses qui sont passées sous le radar en 2022. Petit cours de rattrapage.

La Suisse est l’un des pays les plus innovants au monde, avec une réputation d’excellence en matière de science et de technologie. Elle investit 3,15% de son PIB annuel dans la recherche et le développement (chiffre de 2019), s’assurant ainsi la septième place dans un classementLien externe international sur l’innovation. Le pays compte 12 universités publiques, dont les deux écoles polytechniques fédérales de Lausanne et de Zurich, neuf universités de sciences appliquées et d’art, et des dizaines d’instituts de recherche de pointe.

Voici huit projets de recherche et inventions remarquables nés en Suisse en 2022.

Une pile en papier

Les scientifiques du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (EMPA) ont trouvé une solution originaleLien externe pour résoudre le problème des piles jetées. Ils ont inventé une pile en papier, alimentée par du sel et des encres, qui s’active avec seulement quelques gouttes d’eau. La pile en papier possède les mêmes composants essentiels que les piles standard, mais leur conditionnement est différent. Après avoir créé des centaines de prototypes, l’équipe a choisi une encre en graphite pour la cathode, une encre en zinc pour l’anode et du papier infusé de sel pour l’électrolyte. Une fois activée avec de l’eau, la pile a une tension constante de 1,2 volt. D’ici deux à cinq ans, cette technologie pourrait être utilisée dans des appareils électroniques à usage unique de faible puissance, tels que des dispositifs de diagnostic médical et des emballages intelligents.

La pile en papier de l’EMPA. EMPA

Un microphone intelligent pour détecter les loups

La surveillance des animaux sauvages tels que les loups est de plus en plus difficile en raison de l’augmentation des populations et de techniques d’observation dépassées. Des chercheuses et chercheurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont inventé un appareilLien externe qui utilise l’intelligence artificielle pour enregistrer et identifier les sifflements, les hurlements et autres bruits des animaux errant dans les Alpes la nuit. Les données sont envoyées automatiquement via le réseau de téléphonie mobile à un serveur informatique où elles sont traitées et analysées. Le «Smart Mic», comme il s’appelle, peut identifier précisément un cri de loup avec une portée de 500 mètres. Ce dispositif devrait permettre aux gardes-chasse de gagner du temps et de couvrir des zones plus étendues que les pièges à caméra traditionnels. Il est également beaucoup moins cher: un prototype coûte 450 francs suisses. L’invention a également été testée avec succès sur des éléphants en Afrique du Sud et d’autres essais sont en cours en Inde, également sur des éléphants.

Des loups en train d’hurler. Grâce au microphone intelligent développé par l’EPFL, il est possible de les identifier. Keystone

Un détecteur de virus dans l’air

Les scientifiques de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ) et de l’EMPA travaillent depuis longtemps sur des capteurs capables de «voir» et de «sentir» les virus en suspension dans l’air. Au début de l’année 2020, ils ont changé d’objectif pour tenter d’identifier le SRAS-CoV-2 dans l’air. Cet automne, ils ont annoncé la création de «CAPS», un système de biocapteursLien externe pour la «détection quantitative de virus dans les zones intérieures», afin d’aider le personnel de santé à haut risque d’infection par le Covid-19 dans les hôpitaux ou les maisons de retraite. CAPS détecte le virus transmis par l’air en recueillant d’abord des aérosols qui sont ensuite placés dans une solution liquide. Le biocapteur analyse la solution et mesure la quantité d’ARN spécifique du Covid-19. Le système a démontré une performance similaire aux tests PCR modernes. Les résultats des mesures, comprenant aussi une évaluation du risque d’infection, sont immédiatement disponibles pour le personnel de santé. Les scientifiques espèrent que leur invention pourra également être déployée dans des lieux très fréquentés, comme les gares, afin de détecter d’éventuelles concentrations élevées du virus.

Une équipe médicale s’occupe d’un patient Covid dans l’unité de soins intensifs Covid 19 de l’hôpital Triemli, en décembre 2020 à Zurich. Keystone / Gaetan Bally

Un purificateur d’eau alimenté par le soleil

De nombreuses personnes dans le monde n’ont pas accès à l’eau potable, notamment dans les régions reculées. Des scientifiques de l’EPFL ont inventé un filtre de purificationLien externe de l’eau simple et très efficace qui utilise l’énergie solaire pour produire de l’eau propre. En tissant des nanofils de dioxyde de titane avec des nanotubes de carbone, l’équipe a créé un matériau filtrant composite qui, lorsqu’il est associé à la lumière UV, produit un groupe de molécules appelées espèces réactives de l’oxygène (ERO) – peroxyde d’hydrogène, hydroxyde et oxygène – capables de tuer les bactéries et les gros virus présents dans l’eau qui traverse le filtre.

Le filtre à eau solaire de l’EPFL. L. Forro, EPFL

Un avion électrique construit par des étudiantes et étudiants

«Pouvoir construire un avion pendant ses études et le voir voler est un sentiment indescriptible», a déclaré Maurice Kaulich, étudiant en génie mécanique à l’ETH Zurich, à propos du projet e-Sling. Pendant deux ans, une équipe de 20 étudiant-es a construit un avion électrique à quatre places, alimenté par des batteries, et l’a vu effectuer son vol inaugural fin septembre. Si la coque extérieure de l’avion monomoteur provient d’Afrique du Sud, les élèves de l’ETHZ ont créé un système de propulsion électrique, alimenté par un système de batteries modulaire doté d’un réseau de refroidissement spécial. Les batteries peuvent être échangées lors d’une escale. Le moteur ne pèse que 42 kilogrammes, tandis que les batteries des deux ailes pèsent 224 kg. Cela donne à l’avion une autonomie d’environ 180 kilomètres, soit une heure.

Un réseau de chauffage au CO2

Un prototype de réseau thermique utilisant le dioxyde de carbone (CO2) comme fluide dans les tuyaux est testé en Suisse. Le système, qui a une capacité de 500 kilowatts d’énergie thermique, est situé dans le sous-sol du campus Energypolis, dans la ville de Sion (canton du Valais). Selon les concepteurs du projet, il devrait être possible de transporter du CO2 liquide ou sous forme de vapeur provenant de sources renouvelables et de la chaleur perdue en utilisant des tuyaux plus compacts et moins coûteux pour relier les bâtiments entre eux dans un réseau. Les responsables du projet estiment qu’il sera possible de disposer d’un réseau opérationnel dans deux ou trois ans.

Un gel pour traiter le cancer de la peau

Des scientifiques de l’Université de Berne ont mis au point un traitement à base d’hydrogelLien externe pour le mélanome, une forme agressive de cancer de la peau. Appliqué directement sur la zone où se trouve une tumeur, le gel active le système de défense de l’organisme contre le mélanome. Les chercheuses et chercheurs ont utilisé des éléments du Bacillus Calmette-Guérin (BCG) – le vaccin le plus utilisé dans le monde, qui stimule également une réponse immunitaire antitumorale – pour développer le gel. Lors des essais, les souris atteintes d’un mélanome ont présenté une survie nettement prolongée après le traitement. Les développeur-euses de la technologie prévoient maintenant de mener des essais cliniques sur des malades afin de tester l’efficacité du gel sur des êtres humains.

Moulage d’un mélanome à la clinique dermatologique de l’hôpital universitaire de Zurich. Keystone / Alessandro Della Bella

Un centre nerveux contrôlé par une tablette

Trois personnes dont le bas du corps était complètement paralysé à la suite de lésions de la moelle épinière ont pu marcher, faire du vélo et nager grâce à un dispositif de stimulationLien externe nerveuse contrôlé par une tablette à écran tactile, mis au point par une équipe de scientifiques dirigée par l’EPFL. Ils ont posé sur les patients des implants qui stimulent électriquement les nerfs du dos et des jambes. Avec du soutien, les trois personnes ont été capables de se lever et de marcher immédiatement après l’opération. Au cours des six mois suivants, elles ont retrouvé la capacité de s’engager dans des activités plus avancées – marche, vélo et natation – en contrôlant elles-mêmes les appareils à l’aide d’une tablette.

L’un des patients ayant bénéficié de l’implant se promène à Lausanne. EPFL / Alain Herzog 2021

Traduit de l’anglais par Emilie Ridard