Rapport d’activité 2019

Chaque laboratoire et centre de l’EPFL-Neuchâtel contribue à l’un ou plusieurs de ces domaines. Les chercheurs bénéficient de la proximité d’autres institutions de recherche et de sociétés manufacturières de haute technologie actives dans les micro et nanotechnologies et la fabrication avancée.

Les chercheurs communiquent régulièrement leurs résultats scientifiques en les publiant dans des revues spécialisées ou en participant à des conférences et contribuent ainsi à placer l’EPFL parmi les meilleures universités du monde (18ème place selon le QS World University Ranking 2019). Les chercheurs du campus neuchâtelois ne sont pas en reste. Ceux-ci ont publié plus de 150 articles dans des revues scientifiques de portées internationales en 2019.

Les quelques exemples qui suivent sont repris des publications du service de communication de l’EPFL. Elles décrivent des avancées scientifiques qui ont un impact potentiel important dans la société civile et qui ont été relayées dans des médias non spécialisés.

EPFL, Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) et Microcity SA, visent à relever des défis scientifiques, technologiques et sociétaux critiques liés à la microfabrication. Grace aux multiples compétences de ses partenaires, le centre couvre des problématiques allant de la recherche fondamentale à la recherche appliquée, dans un cadre multidisciplinaire et collaboratif. Initié et porté dans ses débuts par le professeur Christian Enz, directeur de l’institut de Microtechnique, le M2C veut devenir un centre d’excellence et une plateforme technologique pour l’avenir des industries manufacturières à haute valeur ajoutée. S’appuyant sur les nouvelles technologies additives, ou impression 3D, le centre vise notamment à encourager l’utilisation de ces technologies de fabrication dans les secteurs industriels développant ou s’appuyant sur les microtechniques, comme l’horlogerie, l’instrumentation, les technologies médicales, l’optique et bien d’autres. Initialement façonné de sorte à répondre aux critères de sélection de l’alliance Advanced Manufacturing Technology Transfer Centers (AM-TTC) pour l’obtention d’un financement par la voie de l’article 15 de la loi fédérale sur l’encouragement de la recherche et de l’innovation (LERI), le projet M2C soumis d’abord en décembre 2018, puis en août 2019 n’a pas été retenu par le comité de sélection. Au vu de l’importance et la portée d’une telle initiative au sein du pôle d’innovation, la direction de l’EPFL a néanmoins décidé de poursuivre les efforts nécessaires à la création de ce centre en y allouant des ressources provenant de l’initiative fédérale Strategic Focus Areas-Additive Manufacturing. En parallèle, M. Bruno Studach directeur opérationnel du M2C, travaille avec ses partenaires pour définir et proposer de nouveaux modèles de fonctionnement afin de mettre sur pied la plateforme avec d’autres modalités et ressources financières.
Renforçant les activités de l’EPFL en micro-fabrication, le professeur Vivek Subramanian, arrivé en 2018, a terminé la mise en opération de son laboratoire des technologies de fabrication avancées (LAFT). Le laboratoire compte aujourd’hui huit collaborateurs actifs dans la création de nouveaux matériaux et le développement d’outils pour la micro-fabrication. Travaillant en étroite collaboration avec le M2C, il en assure la direction scientifique. En parallèle, le professeur Subramanian oeuvre à l’établissement de laboratoires communs dont l’infrastructure sera mise dans un premier temps au service des chercheurs de l’EPFL, puis s’étendra aux partenaires du M2C. En plus de renforcer l’impact du M2C, cette initiative s’inscrit dans une démarche collaborative qui vise à améliorer l’utilisation des appareils et instruments de la plateforme et à augmenter les interactions entre les institutions scientifiques, mais aussi privées, de l’écosystème.

applications sont en cours de développement ou seront traitées : un sphincter artificiel pour aider les patients souffrant d’incontinence urinaire ou d’une vessie sous-active, et une membrane plate activée pour restaurer la fonction de mastication et les expressions faciales.

Après deux années de développements passionnants et fructueux, la route menant à des tests cliniques réussis se rapproche de plus en plus. L’équipe travaille intensivement à l’intégration finale du système, qui devrait être prête d’ici la fin de l’année 2020. Les étapes suivantes sont à nouveau nécessaires pour atteindre la phase de tests précliniques et remplir les objectifs initiaux :

■ Modèle et fabrication : Prototype optimisé prêt à être testé et répondant aux exigences cliniques
■ Électronique : Électronique combinée, y compris le transfert de puissance sans fil et le module de tension élévateur, de 12V à 8kV
■ Essais sur les animaux : Préparer la documentation, y compris pour l’approbation éthique, et l’unité de chirurgie à Berne pour un premier essai d’ici à la fin de 2020.

national qu’au niveau international. Parmi les conférences internationales, le 12ème Symposium international LDIA 2019 s’est déroulé à Neuchâtel du 1er au 3 juillet 2019. Cette conférence a lieu tous les deux ans dans un pays différent. Elle rassemble des chercheurs des milieux universitaires et industriels pour discuter des développements futurs de la technologie de l’entraînement linéaire. Les précédentes éditions ont eu lieu à Osaka au Japon (2017) et à Aachen en Allemagne (2015).

La 25ème conférence internationale ICNF 2019 s’est déroulée quant à elle du 18 au 21 juin 2019. Il s’agissait de la première édition en Suisse de cette conférence bisannuelle créée en 1968 et qui réunit des chercheurs du monde entier qui s’intéressent aux aspects théoriques et expérimentaux des fluctuations dans un large éventail de domaines scientifiques et technologiques. Les précédentes éditions ont eu lieu à Vilnius en Lituanie (2017) et à Xian en Chine (2015).

D’autres workshops sont destinés à des chercheurs et industriels actifs en Suisse. C’est le cas du workshop organisé par l’alliance Advanced Manufacturing Technology Transfer (AM TTC) qui a eu lieu le 11 décembre 2019 à Neuchâtel et qui a rassemblé des chercheurs de différentes universités suisses intéressés par cette thématique.

Finalement, certains événements destinés plus particulièrement aux doctorants de l’EPFL ont eu lieu : La Formation InnoSuisse Business Concept destinée à de futurs entrepreneurs, le 28 février 2019 ; Le MEMS, Optical MEMS and Micro-Optics Course du 18 au 21 novembre 2019 destiné aux étudiants doctorants affiliés au programme doctoral de photonique ; L’EDAM’s Day destiné aux étudiants doctorants affiliés à l’école doctorale Advanced Manufacturing le 21.02.2019 ; Le Photonics Days, destiné aux étudiants doctorants affiliés à l’école doctorale Photonics le 6 décembre 2019.

à Ecublens et les étudiants doctorants sont intégrés dans les différents laboratoires. En 2019, 15 étudiants doctorants ont présenté leur soutenance publique de thèse à Neuchâtel et y ont obtenu leur titre de doctorat.

Liste des thèses de doctorat défendues à Neuchâtel en 2019

Les 10 laboratoires et 2 centres de recherche du campus sont dirigés par 15 professeurs, directeurs et maître d’enseignements et de recherche (MER). Tous participent à l’enseignement sur le campus de Lausanne et à la formation des étudiants doctorants sur le campus de Neuchâtel.

cours des 5 dernières années, ce qui correspond à la moitié des brevets déposés dans les 4 instituts de la faculté des sciences et techniques de l’ingénieur.

Afin d’encourager la création de nouvelles startups, une nouvelle édition du cours Business Concept organisée par la fondation EPFL Innovation Park et financé par InnoSuisse a eu lieu dans le bâtiment Microcity au printemps 2019.

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 2019 : ND Bioscience qui lutte contre les maladies neurodégénératives, Shi(f)t, une plateforme regroupant les activités sportives et y ajoutant les attributs d’un vrai réseau social, Light complication, une solution de précision laser pour l’industrie horlogère, Beep it, un projet destiné à aider les touristes en regroupant les informations qui leur sont disponibles sur une seule plateforme. Enfin Sentometrics, une start-up analysant les données venant d’un environnement complexe en faisant ressortir de manière synthétique les tendances dans les médias par exemple. Ce dernier projet, porté par quatre étudiants de l’EPFL, l’UNIL, la HE-Arc et l’UNINE a été élu meilleur projet du semestre et a gagné le voyage d’étude de quatre jours à Stockholm afin d’y découvrir l’écosystème local.

D’autre part, les startups créées en 2018 bénéficient de leurs liens étroits avec l’EPFL et se développent rapidement.

C’est le cas de Pi Imaging Technologies SA qui est une spin-off du laboratoire d’architecture quantique (AQUA). Elle développe des caméras et des capteurs de comptage de photons à haute vitesse pour des applications biomédicales. La technologie PIT permet de détecter des photons uniques dans les spectres de la lumière visible, du proche infrarouge et du proche ultraviolet avec des résolutions temporelles de l’ordre de dizaines de picosecondes et à des taux de répétition de l’ordre de centaines de mégahertz. Grâce à un bruit de fond exceptionnellement faible, de quelques dizaines de comptages par seconde, il est possible, avec ces capteurs, de produire des images biomédicales de haute qualité avec une gamme dynamique élevée. La société continue d’améliorer son offre avec de nouveaux capteurs qui amélioreront la qualité et la rapidité des images dans les instruments biomédicaux actuels.

C’est aussi le cas de Senbiosys qui a rapidement développé une solide expertise dans la détection de lumière avec un capteur à ultra hautes performances, avec très faible niveau de bruit. La startup a déjà battu plusieurs records du monde en termes de sensibilité et ambitionne de concevoir la prochaine génération de capteurs avec le plus haut rendement et la plus faible consommation d’énergie. En 2019, Senbiosys a procédé à une augmentation de capital avec le financement de plusieurs nouveaux investisseurs. Cette opération lui a permis d’étoffer son équipe et de lancer sur le marché son premier kit d’évaluation.

les plus coûteux. Un laboratoire de microscopie équipé de microscopes électroniques et un laboratoire de chimie sont désormais accessibles à l’ensemble des chercheurs du campus.

En 2019, deux nouveaux microscopes optiques et un nouveau microscope électronique équipé d’EDS (Energy Dispersive X-ray spectroscopy), EBSD (Electron Backscatter Diffraction) et d’EBIC (Electron Beam Induced Current) sont venus augmenter les capacités du laboratoire de microscopie. L’atelier de mécanique s’est étoffé d’une nouvelle fraiseuse CNC 3 axes. Cet équipement permettra de fabriquer sur site des pièces qui doivent actuellement être réalisées dans les ateliers du campus principal d’Ecublens. De plus, un nouveau laboratoire de fabrication est en cours de construction et devrait devenir opérationnel dans la deuxième moitié de 2020.

Pour faciliter l’accès à ces différents équipements de l’antenne, un site web dédié a été mis en ligne. Ce site permet de voir et de réserver l’ensemble des équipements mutualisés, qu’ils fassent partie d’un des laboratoires partagés ou qu’ils se trouvent ailleurs dans le bâtiment, dans les laboratoires des différentes unités.

Cet investissemetn important a permis d’augmenter la capacité d’extraction dans les zones « salles grises » et « labos lourds ». Un nouveau groupe de chauffage et un nouveau groupe de froid ont été créés afin d’alimenter les nouveaux monoblocs.

Par ailleurs des travaux importants ont eu lieu dans la zone des salles grises qui a été séparée en deux zones distinctes:

Partie nord (MC B1 132 / 134) : zone à empoussièrement contrôlé (salles grises) avec création d’un nouveau sas.
Partie sud (MC B1 142 / 144 / 147) : zone « nanolabs » avec création d’un nouveau sas.

En fonction du taux de location en 2019, l’Etat de Neuchâtel a décidé de ne pas étendre aux niveaux -1 et -2 l’ouverture semi-publique du parking, le niveau 0 n’étant pas occupé au maximum de sa capacité.

2019 a marqué les 50 ans de l’EPFL ainsi que les 10 ans de la création de son campus à Neuchâtel. Pour célébrer ces jubilés, une journée dédiée à la recherche scientifique a eu lieu le 11 septembre dans le bâtiment Microcity.
La journée a rassemblé les partenaires industriels et académiques de l’EPFL à Neuchâtel et a eu lieu en présence notamment de Martin Vetterli, Président de l’EPFL et d’Andreas Mortensen, Viceprésident pour la recherche à l’EPFL ainsi que de trois Conseillers d’État de la République et Canton de Neuchâtel : Alain Ribaux, Président du Gouvernement, Conseiller d’État et Chef du département de la justice, de la sécurité et de la culture, Jean-Nathanaël Karakash, Conseiller d’État et Chef du département de l’économie et de l’action sociale et Monica Maire Hefti, Vice-Présidente du Gouvernement, Conseillère d’État, Cheffe du département de l’éducation et de la famille.
Pour cet évènement, un accent particulier a été mis sur les travaux menés à Neuchâtel dans les domaines de la santé, des microsystèmes, du photovoltaïque et de l’industrie.

Les collaborateurs du campus neuchâtelois ont à cœur de faire connaître leurs activités de recherche au plus grand nombre. Des visites de laboratoires sont régulièrement organisées pour des groupes de passage sur le campus. Ces visites sont organisées pour différents publics :

• pour des élèves et des étudiants, dans le but de sensibiliser les jeunes aux métiers scientifiques,
• pour des groupes d’industriels suisses ou étrangers afin de créer de nouveaux contacts entre chercheurs et représentants du monde économiques,
• pour des groupes de chercheurs d’autres universités à l’occasion de conférences ou de workshops organisés sur le campus.

Huit visites ont été organisées en 2019 en plus de visites plus informelles organisées directement par les différentes unités pour des personnes de passage sur le campus de Neuchâtel.

Chaque année, l’EPFL organise sur ses différents campus des cours et ateliers destinés aux enfants dans le but d’intéresser ceux-ci aux métiers scientifiques et technologiques. Les cours de robotique « Les robots c’est l’affaire des filles » et « Construire et programmer un robot » ont pu être organisés pour la première fois à Microcity par le Service de promotion des sciences de l’EPFL avec la collaboration du service de l’économie du Canton de Neuchâtel et de l’EPFL Neuchâtel. Les cours ont été soutenus financièrement par #bepog et l’entreprise Mikron.
Durant tout un semestre, le samedi, les 48 participant.e.s âgé.e.s de 11 à 13 ans ont appris à concevoir, construire et programmer leur robot. Les cours ont été clôturés par une cérémonie de remise des attestations qui était aussi l’occasion de souligner l’importance de l’encouragement des jeunes pour s’engager dans les branches d’ingénierie.
D’autre part, un atelier de fabrication de jouets solaires a eu lieu les 18, 19 et 22 juillet 2019 dans le cadre des passeports vacances. 30 enfants âgés de 8 à 13 ans ont pris part à cette activité.

investir près de 2 MCHF provenant du fond de rénovation du bâtiment sis à Jacquet-Droz 7 pour une plateforme technologique commune au CSEM et à l’EPFL.
Les activités de recherche de l’EPFL Neuchâtel vont se poursuivre et se développer dans les 4 domaines, l’énergie, la mécatronique, la micro et nanoélectronique et la micro-fabrication avancée tout en mettant l’accent sur la durabilité, sur les microsystèmes autonomes et sur des applications en lien avec les sciences du vivant. Le développement des laboratoires partagés va se poursuivre et l’accès à certains équipements sera étendu aux partenaires académiques et industriels de l’EPFL dans le cadre du développement du Centre de Recherche et d’Ingénierie en Micro-Fabrication.