Depuis toujours, les matériaux jouent un rôle prépondérant dans la société et sont présents dans les objets de notre quotidien, qu’il s’agisse nos téléphones, nos maisons ou nos vêtements. Il en existe différents types, par exemple les métaux, les polymères, les céramiques ou encore les composites.
Historiquement, les scientifiques suisses ont inventé certains des matériaux les plus courants que nous utilisons dans notre vie quotidienne comme la cellophane, le papier d'aluminium ou le Velcro.
La science des matériaux est au cœur de nombreux développements technologiques tels que les dispositifs bio- et microélectroniques, l’automobile, l’aéronautique, les énergies renouvelables ou encore les nanotechnologies.
Les avancées scientifiques et technologiques ont donné vie à de nouveaux matériaux qui, de plus en plus, sont développés sur mesure pour une application spécifique. Aujourd’hui, les efforts de recherche et de développement dans le domaine des nouveaux matériaux sont importants dans la mesure où ils déterminent les innovations technologiques de demain. Le domaine doit par ailleurs faire face aux enjeux environnementaux actuels et donc développer des matériaux plus respectueux de l’environnement avec une cycle de vie optimisé.
Forte de son expertise dans l’ingénierie de précision et dans les microtechnologies, la Suisse occidentale se démarque par son ingéniosité et sa capacité à générer des produits fiables, ultraprécis et qui font gage de qualité.
Recherche et développement dans la science des matériaux
La Suisse occidentale offre d’excellentes conditions pour exploiter le potentiel de la technologie des matériaux et héberge notamment de nombreux instituts de recherche réputés dans le domaine.
L’Adolphe Merkle Institute (AMI) est le centre de compétence interdisciplinaire de l’Université de Fribourg qui se concentre sur la recherche et l’enseignement dans le domaine des nanomatériaux mous. Il est organisé en cinq projets de recherche : les bionanomatériaux, la biophysique, la chimie des polymères et matériaux, la physique de la matière molle et les matériaux énergétiques intelligents. Grâce à des collaborations avec des partenaires industriels, l'AMI vise à stimuler l'innovation, à favoriser la compétitivité industrielle et, plus généralement, à améliorer la qualité de vie.
L’Institut des matériaux et de la technologie du bois IWH de la Haute école spécialisée bernoise développe et optimise des matériaux durables et novateurs pour les secteurs du bois et de la construction. L’une des équipes de recherche a par exemple développé un panneau à base de bois qui conduit l’électricité. À l’intérieur du panneau se trouvent deux fines couches contenant des fibres de carbone à travers lesquelles le courant peut circuler. Destiné à la fabrication de meubles en bois, une demande de brevet pour le panneau de meuble à faible conductivité électrique a été déposé et un concept de recyclage a été élaboré. La prochaine étape consiste à développer le produit jusqu’à sa mise sur le marché.
La région peut également compter sur le pôle MaNEP (Materials with novel electronic properties), dirigé depuis Genève, qui base ses activités de recherche sur les matériaux électroniques du futur ou sur l’Institut de recherche Systèmes Industriels de la HES-SO Valais-Wallis, en particulier avec son groupe de recherche sur les technologies des poudres et matériaux avancés qui mène des projets liés au développement de nouveaux matériaux. Le Centre de Recherche en Micro-Fabrication (M2C) né d’une collaboration entre le CSEM et l’EPFL à Neuchâtel, met en relation diverses parties prenantes afin d’accélérer l’innovation des processus de fabrication, y compris les nouveaux matériaux et les outils de production. L’EPFL, dans le canton de Vaud, héberge également l’Institut des matériaux (IMX) qui regroupe vingt laboratoires dans le domaine.
Les matériaux de demain
Les nombreux instituts de recherche dans la science des matériaux visent à créer des ponts entre le monde universitaire et l’industrie en contribuant au développement de nouvelles innovations avec des partenaires de mise en œuvre. Plusieurs entreprises de fabrication et distribution dans le domaine se sont alors développées en Suisse occidentale.
Parmi elles, la spin-off de l’EPFL CompPair, issue du laboratoire de mise en œuvre des composites avancés de l’IMX, a inventé un nouveau matériau composite autoréparable et capable d’être mieux recyclé. Il s’applique dans les domaines du sport et de la marine mais également dans les industries de loisirs, éoliennes et aérospatiales. On compte également l’entreprise Eskenazi, leader dans la fabrication d'outils de coupe pour la microtechnique, qui avec le département de physique de la matière quantique (DQMP) de l’Université de Genève va mettre en œuvre une science des matériaux de pointe sur des outils de coupe pour le micro-usinage.
Les efforts de recherche dans la science des matériaux et les entreprises dans le domaine répondent au besoin de concevoir des matériaux novateurs dans l’optique d’un développement durable. Nanomatériaux, matériaux éco-conçus pour la construction, ou encore fibre intelligente dans le domaine du textile, les matériaux de demain sont plus résistants, plus légers et plus durables, et révolutionnent les procédés de fabrication et la performance des produits.
