Annual report 2020

Cependant, les chercheurs des différents laboratoires ont publié plus de 100 articles dans des journaux scientifiques internationaux. Ils ont également pu présenter leurs résultats à la communauté scientifique à de nombreuses conférences internationales qui ont été organisées virtuellement dès mars 2020.

Si chacun des 10 laboratoires présents sur le campus poursuit des activités de recherche en lien avec la microtechnique, les groupes de recherche ont cependant leurs propres centres d’intérêts pouvant être regroupés autour de 4 thématiques principales : l’énergie (PVLAB et LAMD), la mécatronique (LAI, LMTS, INSTANT-LAB), la micro- et nano-électronique (ICLAB et AQUA) et la micro-fabrication avancée (GALATEA, LMTM, LAFT).

• Le LMTM s’est distingué lors du concours EPFL ma thèse en 180 secondes en plaçant 3 de ses doctorants parmi les 14 finalistes, dont 2 sur les 2 premières marches du podium (Margaux Larchère, 1er prix, Rita Drissi Daoudi, 2ème place et Navid Sohrabi, finaliste)
• L’école doctorale en énergie (EDEY) a choisi le Dr Eliott Guenat (LAMD) pour le prix 2020 EDEY Oustanding PhD Thesis Award pour ses travaux sur la lubrification au gaz de roulements aérodynamiques
• Prof. Sandro Carrara (ICALB) a été renouvelé en tant qu’Editeur en chef du prestigieux IEEE Sensors Journal
• La société Luminesys, issue du PVLAB, active dans le domaine du diagnostic médical, a été finaliste du prix BCN

• Karim Shalash et Jürg Schiffmann (LAMD), pressure profile measurements within the gas film of journal foil bearings using an instrumented rotor with telemetry, international conference ASME TurboExpo 2020, London (UK) – virtual conference, September 2020
• Simone Aiassa, José David González Martínez, Danilo Demarchi et Sandro Carrara (ICLAB), New Measurement Method in Drug Sensing by Direct Total-Charge Detection in Voltammetry, International Symposium IEEE MeMeA 2020, Bari (Italy), June 2020
• Francesco Gramuglia (AQUA), Light Extraction Enhancement Techniques for Inorganic Scintillators, IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference, virtual conference, November 2020 (First Place Student Paper Award)

Frank Meyer (PVLAB), Optimization of front contacting methods for high efficiency cSi solar cells with co-annealed passivating contacts, 18eme Congrès photovoltaïque national, Lausanne, mars 2020

La situation pandémique en 2020 n’a malheureusement pas permis d’organiser des événements en présentiel sur le campus de Neuchâtel.
Le Cryogenic Electronics for Quantum Systems (IceQubes), co-oragnisé par le laboratoire AQUA du Prof. Charbon, était planifié pour juin 2020 à Neuchâtel mais a dû être annulé. Il sera organisé virtuellement en juin 2021.
Le cours pour doctorant HIM – Highlights in mcirotechnology a eu lieu en visioconférence. Il a connu le même succès que les années précédentes avec 37 étudiants inscrits et sera réorganisé en juin 2021.
Le Prof. S. Carrara, de l’ICLAB, a organisé en juin le cours pour doctorant Electrochemical nano-bio-sensing and bio/CMOS interfaces qui a rassemblé virtuellement plus de 80 étudiants du monde entiers.

Le Centre de Recherche en Micro-Fabrication (M2C) est une alliance entre l’EPFL, le CSEM et Microcity SA qui a pour but de de répondre aux besoins futurs de l’industrie en matière d’innovation et d’implémentation de nouveaux processus de fabrication avancée. Le centre est basé sur le campus EPFL de Neuchâtel.

A la fin de l’année 2019, la confédération a procédé à la vente du bâtiment de Jaquet Droz 7 au canton de Neuchâtel. Suite à cette opération immobilière l’EPFL a reçu un montant que sa direction a décidé d’attribuer à la l’acquisition d’équipements pour le centre de micro-fabrication M2C, ainsi que pour transformer certains des locaux du bâtiment MC destinés à les accueillir. L’achat et l’installation de ces équipements seront effectués courant 2021.
Les directeurs scientifique et opérationnel du M2C ont défini les équipements répondant au mieux aux exigences technologiques des domaines d’activité du centre. Conformément à la proposition initiale, ceux-ci comprennent :

•  La fabrication additive de pièces métalliques par fusion laser de lit de poudre.
• Le traitement de matériaux en forme libre par laser femtoseconde.
• La fabrication additive multi-matériaux basée sur l’utilisation simultanée de différentes formes de déposition.

Dans un environnement compétitif, soumis à des changements rapides et imprévisibles, ces trois piliers technologiques offrent un grand potentiel pour adresser de multiples défis que rencontre l’industrie manufacturière de biens à haute valeur ajoutée, comprenant entre autres la miniaturisation, un haut degré de personnalisation et la possibilité d’intégrer de multiples fonctionnalités dans des processus de fabrication.
En parallèle de l’installation technique du M2C, Bruno Studach, directeur opérationnel du centre, a oeuvré pour la promotion du centre auprès d’autres institutions scientifiques ainsi qu’auprès de divers acteurs dans le secteur industriel privé. La Vice-présidence pour l’innovation (VPI) et le Swiss Innovation Parc (SIP) ont également contribué à la recherche de nouveaux partenariats, la mise sur pied de projets collaboratifs, et l’organisation d’évènements pour la promotion du centre et de la fabrication avancée. Le renforcement de la visibilité du M2C a non seulement permis de positionner le centre comme point de référence dans les activités de micro-fabrication, mais a également mis en lumière les activités de recherche des différents laboratoires du campus Neuchâtelois.

Le Centre pour Muscles Artificiels (CAM), en coopération avec ses partenaires en chirurgie cardiaque (Université de Berne) et en médecine reconstructrice (Université de Zurich), oeuvre au développement et au transfert clinique d’une toute nouvelle approche technologique pour les muscles artificiels du corps humain. Ce centre est étroitement lié au laboratoire d’Actionneurs Intégrés (LAI).
L’objectif à long terme est de développer un actionneur universel à réaction dynamique, sur la base duquel les systèmes électromécaniques et les tissus naturels des patients fusionnent en muscles « artificiels ».
La première partie du projet consiste en la création d’une pompe cardiaque pour soulager le coeur. Placé autour de l’aorte, un dispositif annulaire qui se dilate et se contracte permet à l’aide de la valve aortique naturelle de créer une fonction de pompage.
Deux autres projets viendront s’ajouter à la pompe cardiaque utilisant le même principe de muscle artificiel: le premier pour créer un sphincter urinaire dédié aux problèmes d’incontinence et le second pour la reconstruction faciale des personnes ayant perdu la mobilité musculaire d’une partie du visage. Le centre est financé pour ces projets sur une durée de 12 années.

Les doctorants et collaborateurs scientifiques de chacun des laboratoires ont largement contribué au succès de cette nouvelle approche d’enseignement.
La qualité de l’enseignement est spécialement illustrée par le Professeur Yves Bellouard (GALATEA) qui a été nommé meilleur enseignant de la section de microtechnique pour l’année académique 2019-2020.
Les laboratoires de l’antenne ont encadré 73 étudiants de semestre et 12 étudiants de Master en 2020. Une partie des projets a été adaptée pour limiter les venues sur le campus des étudiants pendant les périodes les plus critiques de la pandémie.
La venue d’étudiants hors-EPFL a été limitée en 2020 et de nombreux stages ont dû être annulés ou repoussés.

Les défenses publiques de thèse ont principalement eu lieu en visioconférence. 15 doctorants ont soutenu avec succès leur thèse en 2020 à Neuchâtel.

En 2020, le nouveau brevet System and method for removing scalloping and tapering effects in high aspect ratio through-silicon vias of wafers – Frasca Simone, Edoardo Charbon, Sandro Carrara, Rebecca Leghziel – US Patent, a été déposé conjointement par les laboratoires AQUA et ICLAB.
Les startups récemment créées continuent leurs développements.
La start-up Pi Imaging Technology, fondée en 2018 (AQUA) compte aujourd’hui 4 employés et a commercialisé son premier produit. Les ventes ont été multipliées par 7 en 2020 par rapport à l’année précédente. Cette startup conçoit et fabrique des détecteurs de lumière capables de détecter la lumière la plus faible – des particules de lumière uniques (photon). Les détecteurs mesurent également le temps de vol de la lumière avec une précision de moins d’un milliardième de seconde.
Afin d’encourager la création de startups, une nouvelle édition du cours Business Concept organisée par la fondation EPFL Innovation Park et financée par Innosuisse a eu lieu online au printemps 2020.
Le Business Concept est une formation de 14 sessions qui vise à donner aux étudiants, chercheurs, assistants et professeurs, tous les outils d’entrepreneuriat nécessaires pour leur permettre de lancer leur start-up sur le marché avec les meilleures chances de succès.
Parmi les projets présentés en 2020 et issus des acteurs neuchâtelois :
Whatsout, une plateforme de découverte d’évènement par ville améliorée par l’IA, projet issu d’une collaboration entre des équipes issues du CSEM et de l’UNINE.
Nyst It, une techonologie disruptive de camera pour véhicules permettant de voir les rues avant de tourner grâce à des lasers, une collaboration de l’EPFL et de l’UNINE.
Trois projets issus de l’UNINE : D-Ecotech, une technologie écologique pour améliorer le confort dans les maisons, Silent Lasers, un projet de production de lasers quantiques à haute performances abordables et compacts et Bloodoc, qui promet une analyse complète sanguine pour laboratoires à partir d’une simple goutte de sang.
Et finalement ZED BMS, une technologie de batterie plus efficace et plus sûre, portée par le CSEM. Ce dernier projet a reçu le prix Business Concept qui récompense la meilleure progression pendant la durée du cours. Cette équipe a gagné un voyage découverte startup qui sera effectué lorsqu’il sera à nouveau possible de voyager.

Pour information, le délai général de garantie (dénonciation des défauts) qui était fixé à 5 ans est échu. Des délais particuliers concernant l’enveloppe du bâtiment, la toiture et l’étanchéité sont encore en cours (10 et 15 ans selon cas).
L’Etat de Neuchâtel, par son Service des bâtiments (SBAT), a fait réaliser au printemps 2020 quelques travaux de sécurisation de la falaise du côté sud-ouest du bâtiment. La falaise requiert un contrôle régulier sous la responsabilité du propriétaire ; l’EPFL reste cependant attentive à son évolution et signale si nécessaire tout événement particulier au SBAT.

Dans cette nouvelle organisation, les 5 campus associés de l’EPFL que sont Sion, Genève, Valais, Neuchâtel et Middle East seront désormais administrativement rattachés à la Vice-Présidence pour les Opérations (VPO) et seront pilotés par un comité de direction, un comité de campus et une direction opérationnelle. Cette nouvelle organisation permettra une meilleure coordination au sein de l’EPFL des projets de développement des campus associés menés en collaboration avec les partenaires cantonaux.
D’autre part, les instituts de microtechnique et de génie électrique de l’EPFL, piliers de la Faculté des sciences de l’ingénieur (STI) depuis de nombreuses années, vont unir leurs forces et fusionner en un Institut d’électricité et de microtechnique (IEM) de classe mondiale.
Ce rapprochement permettra au nouvel Institut d’être compétitif sur les scènes nationale et internationale, de poursuivre des orientations stratégiques et interdisciplinaires en matière de recherche dans un environnement en constante évolution, mais aussi de renforcer la formation des étudiants en génie électrique, en microtechnique et en robotique grâce à des offres de cours consolidées. La fusion permettra également de renforcer les liens avec l’industrie suisse, qui bénéficiera d’une synergie plus étroite et de l’affinité qui existe entre ces domaines.
La majorité des laboratoires de Neuchâtel actuellement rattachés à l’IMT vont rejoindre ce nouvel institut et la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur va continuer à développer l’expertise en microtechnique de l’EPFL à Neuchâtel.
A la fin de l’année 2019, la confédération a procédé à la vente du bâtiment de Jaquet Droz 7 au canton de Neuchâtel. Suite à cette opération immobilière l’EPFL a reçu un montant que sa direction a décidé d’attribuer à la l’acquisition d’équipements pour le centre de micro-fabrication M2C, ainsi que pour transformer certains des locaux du bâtiment MC destinés à les accueillir. L’achat et l’installation de ces équipements seront effectués courant 2021.