Projets de l'institut MNT

Tube à Rayon X robuste, novateur et rentable

Ce projet, financé par le réseau de compétence RCSO ISYS, a permis à l’équipe du Laboratoire d’Applications de la Physique et des Technologies Emergentes (MNT-LAPTE) de réaliser une nouvelle génération de tubes à rayon X valorisés par la future création de la start-up nXRS.

Plus d'infos

rayon-x


Micro-pile à conversion de la chaleur humaine

Ce projet exploite des technologies de nanostructuration « low-cost » pour intégrer des micro-piles, convertissant la chaleur humaine en électricité, au sein de systèmes à très faible consommation. Ce type de dispositif, sans aucune partie mobile et utilisant une source de chaleur permanente, est idéal pour des systèmes nomades nécessitant une grande autonomie et des durées de vie importantes. Le dispositif intégré à fait l’objet d’une étude afin de spécifier les facultés de captation et de stockage de l’énergie électrique ainsi produite.

Plus d'infos



NanoSkills - New Skills for the New jobs in Nano & Microelectronics

Le but du projet européen « NanoSkills » (www.nanoskills.eu) est de développer un environnement d’enseignement à distance destiné aux techniciens et ingénieurs dans le domaine des nanotechnologies. L’objectif est de permettre aux utilisateurs du système d’atteindre un niveau de qualification et de compétences au travers de la formation continue dans ce nouveau secteur.

Plus d'infos



Luminaire à plasma moléculaire à bulbe statique

 
Les sources lumineuses au plasma moléculaire de soufre produisent de la lumière d’excellente qualité avec une grande efficacité et exempte de tout produit toxique. L’absence d’électrode dans le bulbe garanti que le spectre d’émission ne dérive pas, contrairement à celui des lampes concurrentes. Dans les années nonante, le lancement de ce type de luminaire fut un échec en raison de la vitesse de rotation élevée qu’il fallait imprimer bulbe. Le laboratoire MNT-LAPTE de la HEIG-VD a résolu ce problème par une innovation qui est maintenant brevetée. L‘objectif du projet a été de faire un prototype de démonstration qui maintenant est pleinement opérationnel.

La HEIG-VD et Lumartix SA travaillent au développement d'une lampe révolutionnaire, dite à plasma moléculaire de soufre. Elle est capable de fournir de la lumière blanche de manière efficace et écologique, avec une excellente qualité (rendu de couleur, impact physio-psychologique). Elle ne contient pas de mercure et possède une très haute efficacité lumineuse. Le plasma est chauffé par induction électromagnétique à partir d'un magnétron standard (2,45 GHz). Il n'y a donc pas d'électrode dans le bulbe, ce qui garantit un spectre d'émission pratiquement invariable sur toute la durée de vie de la lampe, contrairement à la plupart des autres sources lumineuses artificielles commercialisées. Cette technologie est apparue aux USA aux débuts des années 1990. Mais le lancement à grande échelle a connu un échec, principalement à cause du manque de fiabilité, essentiellement du fait que le bulbe devait être maintenu en rotation pour éviter qu'il ne fonde. Par rapport à cette première génération, l'institut MNT-LAPTE de la HEIG-VD a considérablement fait avancer cette technologie par une innovation permettant de supprimer tout mouvement mécanique. Le principe de notre invention consiste à moduler l'excitation du plasma de sorte à générer une résonance ultrasonore dans le bulbe. Notre innovation est maintenant bien protégée : Le brevet Suisse et Liechtenstein est en effet délivré - no CH 6999 540 B1 - et le brevet européen – no EP1876633 - aussi.

Contact :
gilles.courret@heig-vd.ch


 

Usinage de lamelle de verre mince par abrasion pneumatique douce

Le verre ultra-mince (épaisseur 30-50 µm) est un matériau très prisé par de nombreuses industries en raison de ses propriétés thermiques, mécaniques et chimiques. Sa découpe constitue cependant un véritable défi technologique. Un de nos projets vise à démontrer qu’il est possible de le découper proprement par un procédé simple, écologique et potentiellement industrialisable connu sous le nom d’abrasion pneumatique douce (ou microsablage). Une application possible est la réalisation de cellules solaires ultra-minces à colorant.

Cette technique de structuration alternative est particulièrement bien adaptée au traitement du verre du fait du phénomène érosif utilisé. En effet, le choix des particules (nature, forme, taille), de la pression, de la distance de gravure, du mode d’utilisation (statique, dynamique) permettent de définir les paramètres de la gravure du verre (vitesse, profondeur) qui est alors complètement sous contrôle. Il est aussi possible de choisir précisément la forme de la découpe et d’obtenir une résolution élevée de l’ordre 20 µm en choisissant judicieusement le masque. Il a été démontré expérimentalement que la gravure de canaux profonds de 100 µm et larges de 50 µm avec des particules de 10 µm sur du verre de 500 µm d’épaisseur (pression 2 bars), est propre, rapide et n’engendre aucune fissure visible (voir ci-dessus).

Contrairement aux techniques de gravure chimique, elle ne nécessite pas l’emploi d’acides très concentrés et dangereux (acide HF fluorhydrique). De plus, la vitesse de gravure est nettement supérieure (environ 60 µm/s contre 0.01µm/s) et le risque de détériorer le reste de la lamelle est très faible.

Par rapport à l’usinage au laser, cette méthode engendre moins de fissures, est plus simple à mettre en œuvre et nécessite moins d’énergie.

Contact :
anne-gabrielle.pawlowski@heig-vd.ch


Projet tri-national en nano- et microélectronique


"SKILLS DEVELOPMENT FOR YOUNG RESEARCHERS AND EDUCATIONAL PERSONAL IN NANO- AND MICROELECTRONICS CURRICULA: IMPLEMENTATION OF METHODS FOR BILATERAL KNOWLEDGE TRANSFER BETWEEN UNIVERSITIES AND SMEs"
(01.07.2011-30.06.2014 financé par le SNF, coordinateur du projet: Prof. Dr. S. Schintke)
Tri-national workshop in Macedonia: http://www.youtube.com/watch?v=lpbj_n963g4&feature=relmfu
MNT-Training in Switzerland: http://www.youtube.com/watch?v=GNvpC7SPysI

Ce projet d’un partenariat tri-national vise à renforcer la recherche et l’enseignement dans le domaine de micro- et nanoélectronique en Macédoine et Bulgarie par l’implémentation des méthodes modernes d’enseignement qui ont récemment été introduits et testés dans un projet pilote en Suisse et par une forte implication des jeunes scientifiques dans des projets d’ingénierie et de recherche. Le partenariat institutionnel travail sur des objectifs suivants.

  1. Transférer les “good practices” de formation pratique en micro- & nanotechnologie qui ont été établies en Suisse et les adapter à des besoins spécifiques des partenaires universitaires en Europe de l’Est pour améliorer leurs modèles et approches d’enseignement universitaire.
  2. Développer un nouveau curriculum et polycopié en nanoélectronique avec des exemples d’application pour améliorer et moderniser l’enseignement des technologies modernes.
  3. Former des jeunes scientifiques en ingénierie et renouveler l’infrastructure de recherché et d’enseignement en micro & nanoélectronique pour renforcer la performance de recherche et d’enseignement des universités macédoine et bulgare.

 
Le consortium a organisé en 2012 une conférence tri-nationale en Macédoine, des visites d’entreprises et laboratoires de recherche, ainsi que des cours de formation pratique à l’institut MNT de la HEIG-VD.
Des sujets traités sont en particulier des cellules photovoltaïques à couches minces organiques, des actuateurs et capteurs micro- et nanoélectroniques, et des instruments de mesure pour la recherche en nano- et microélectronique avec leurs méthodes d’automatisation, de contrôle et d’acquisition.

Vidéos:
Tri-national workshop in Macedonia: http://www.youtube.com/watch?v=lpbj_n963g4&feature=relmfu
MNT-Training in Switzerland: http://www.youtube.com/watch?v=GNvpC7SPysI

Les trois institutions de recherche du partenariat:
- Institut de Micro & Nanotechniques - Laboratory of Applied NanoSciences (MNT-LANS) de la HEIG-VD
- Faculty of Electrical Engineering and Information Technology-Skopje, University "St. Cyril and Methodius", Skopje (Macedonia).
- Department of Microelectronics, Faculty of Electronic Technology at the Technical University of Sofia, Bulgaria.

Le projet est financé par le Fond National Suisse.

Contact en Suisse: Prof. Dr. S. Schintke, silvia.schintke@heig-vd.ch


NanoEL

Le projet NanoEL a pour but de partager nos moyens humains et techniques: le savoir et les connaissances des différentes universités partenaires dans le domaine des nanotechnologies crée des synergies pour la formation de nouvelles technologies.

Le projet NanoEL est une collaboration entre différentes universités dont les critères d'évaluation et de qualification pour un Master sont équivalents. Les cours ont pour but de fournir l’ensemble des compétences nécessaires dans le domaine de la nanoélectronique.

Seuls quelques équipes, laboratoires et industries sont capables de fournir de telles ressources. Le projet NanoEl, propose une infrastructure tant humaine que technologique, partagée entre plusieurs universités européennes qui reconnaissent toutes le système d'ECTS utilisé pour les modules de cours des masters dans le domaine des nanotechnologies. NanoEl va permettre le développement de cours par les laboratoires et universités les plus qualifiés dans le domaine et disposant des équipements nécessaires.

NanoEl permettra également de mettre en ligne un enseignement à distance accompagné de vidéos sur les travaux pratiques en salle blanche et sur les plateformes de biotechnologie et en nano matériaux.
Les étudiants participants a ce projet devront valider leurs compétences acquises en enseignement à distance avant de participer aux travaux pratiques.

La HEIG-VD participe à ce projet en tant que partenaire silencieux avec ces expériences pointues en Nano & MIcrotechnologies. L’objectif de la collaboration est d’offrir suite à la phase pilote des cours et échanges avec les partenaires européens et de promouvoir la mobilité des participants du Swiss Master of Advanced Studies en Nano- et Microtechnologie (www.nanofh.ch/nmt-master) et d’élargir cette offre suisse de formation pratique des ingénieurs par des nouveaux cours blocs dans des laboratoires de R&D au niveau national et international.

Contact en Suisse: Prof. Dr. S. Schintke, silvia.schintke@heig-vd.ch

 

Capteur de position inductif utilisant des microbobines déposées sur un circuit intégré CMOS

Dans ce projet, la problématique à laquelle a dû faire face le MNT-LEMI est de développer un microsystème (mesure inductive de la position) à faibles coûts, très compact, basse consommation mais de haute précision, en collaboration avec la société POSIC SA.
 
La solution trouvée a été de développer un circuit intégré mixte analogique-numérique (>100’000 transistors) contenant un mini ordinateur dans une technologie submicronique.

Les résultats de ce développement ont été très concluants : Le MNT-LEMI a réalisé un microsystème simple, robuste, bon marché, à très faible consommation d’énergie, mais surtout un microsystème intelligent, parmi les plus petits au monde pour la mesure précise de position. La précision est telle qu'elle en résulte meilleure que le millionième de mètre.

Contact : francois.salchli@heig-vd.ch
 


 

Transferts de compétences en Nano- & Microtechniques pour un lien fort entre les hautes écoles et PMEs

Le projet pilote européen «ComEd» a réuni des acteurs de Ra&D, des entreprises ainsi que des acteurs de la formation et de la formation continue (FC) professionnelle du domaine des micro- & nano techniques (MNT).

L'objectif ? Développer et intégrer dans la formation des méthodes et des mesures renforçant les synergies et la collaboration entre les institutions de formation et FC professionnelle avec le monde de travail. Le consortium, composé des partenaires de l'Allemagne, de Slovaquie, de Roumanie, du Portugal et de la Suisse, a publié des résultats du projet dans un livre disponible depuis début 2011 qui résume des exemples et recommandations par chaque institution partenaire pour une implémentation de tâches d'exploration dans les cursus de formation et dans la FC professionnelle du domaine MNT.

L'intégration des tâches d'exploration orientées sur des applications actuelles en Ra&D et dans l'industrie favorise un transfert bilatéral efficace du savoir et des compétences techniques entre des Hautes écoles, des PMEs et des écoles professionnelles pour la formation des aspects techniques et pratiques des nouvelles technologies et innovations du domaine MNT.

L'Institut de Micro & Nano Techniques de la HEIG-VD a développé et mis en oeuvre des tâches d'exploration adaptées aux différents groupes cibles (apprenti-e-s, formateurs et formatrices de centres professionnels ou des PMEs, étudiant-e-s Bachelor et Master des cours sur les applications de nano techniques, ingénieur-e-s et managers Ra&D des PMEs) pour plusieurs
sujets MNT, dont :

  • Microscopie à force atomique (AFM): principe et applications, analyse de topographie et de rugosité;
  • Microscopie à effet tunnel (STM): techniques de l'instrument et applications;
  • Nano- et micro-positionnement par actuateurs piézoélectriques;
  • Revêtements anticorrosion à couche mince;
  • Surfaces nano- et micro-structurées pour cellules photovoltaïques;
  • Matériaux hybrides nanoparticules-polymères pour applications électroniques;
  • Applications de nano et micro techniques dans l'horlogerie

Contact : silvia.schintke@heig-vd.ch


Applications de Micro & Nano techniques en haute horlogerie

En mai 2011, le Hong Kong Productivity Council (HKPC) a suivi à nouveau une formation continue professionnelle technique à la HEIG-VD. Cette formation continue était destinée à leur délégation de managers Ra&D des entreprises et de professeurs de centres de formation continue professionnelle en mission d'études en Suisse autour du sujet des applications de micro et nano techniques en haute horlogerie.

A l'institut de Micro & Nano Techniques (MNT), ce groupe de managers chinois a ainsi pu suivre des séminaires sur les microtechniques en haute horlogerie avec des partenaires ingénieur-e-s alumni de la HEIG-VD ainsi qu'une formation orientée pratique sur les caractérisations de micro- et nanostructures sur des surfaces de matériaux. Le microscope à balayage d'une sonde locale, notamment le microscope à force atomique (AFM), de l'institut MNT, est puissant pour l'étude des matériaux d'applications horlogères. L'analyse topographique et de rugosité à l'échelle sub-micrométrique permet par exemple d'optimiser les processus de fabrication et d'identifier les défauts surfaciques qu'il conviendrait de minimiser pour une meilleure protection anticorrosion et pour la diminution de frottement des pièces mobiles.

De plus, cette deuxième rencontre helvético-chinoise a permis de poursuivre les discussions et les échanges enrichissants sur les similarités et les différences culturelles dans l'apprentissage et des méthodes d'enseignement appliquées pour la formation et la formation continue professionnelle des ingénieur-e-s.

Contact : silvia.schintke@heig-vd.ch



Contacter l'institut

 

Retour