EPFL - Ecole Polytechnique Fédérale

EPFL: Un laboratoire volant pour faire le tour du monde et des sciences

Lausanne (ots) - Voler grâce au soleil autour du monde: pour réussir cet exploit, Bertrand Piccard bénéficiera de recherches de pointes menées à l’EPFL, conseillère scientifique officielle de Solar Impulse. Vol de nuit, rendement énergétique optimum, ultra-légèreté, sécurité: l’exploit cumule les défis technologiques. Des défis clés pour le développement durable et l’évolution du rapport entre l’homme, la machine et l’environnement. Exemples de quelques thèmes de recherches et de leurs retombées potentielles pour la société. «Améliorer le rendement de la pompe cardiaque que nous développons avec des chercheurs canadiens ou celui du système électrique de l’avion solaire nécessite la même démarche: tenir compte de centaines d’éléments qu’il faut optimiser simultanément», explique le professeur Yves Perriard, directeur du Laboratoire d’actionneurs intégrés. De la forme des hélices au diamètre du moteur, tous les paramètres sont remis en question. Définir le système optimal à partir de ces différents éléments nécessite le recours à des méthodes d’analyse utilisant des algorithmes mathématiques puissants. Elles permettront aussi de déterminer la meilleure prothèse cardiaque. Le froid «boostera» le moteur Le meilleur pilote solaire devra se contenter des quelque neuf heures de jour pour faire le plein. Il convient de maximiser les rendements et de bénéficier de toutes les sources d’énergie possible. La chaleur produite par les pièces électroniques peut être utilisée pour chauffer le cockpit. A haute altitude, la température ne dépasse guère 55 degrés sous zéro. Yves Perriard entend bien profiter de ce climat inhospitalier. Plus on refroidit l’aimant du moteur, plus l’énergie magnétique augmente, observe-t-il. Ce principe, encore jamais expérimenté à des températures aussi froides, devrait permettre de «booster» les performances du moteur électrique. Pour maintenir un rendement énergétique optimum quelle que soit la phase de vol, l’avion bénéficiera également des recherches en cours sur une nouvelle génération de senseurs. Ces travaux repousseront les limites de la miniaturisation des systèmes électromagnétiques. Ils permettront d’assurer une plus grande fiabilité aux prothèses cardiaques, en supprimant la nécessité d’y joindre des capteurs mécaniques. Energie renouvelable bon marché Il importe aussi d’alléger le plus possible l’aéroplane afin d’améliorer les caractéristiques de vol. Yves Leterrier, chargé de cours au Laboratoire de technologie des composites et polymères entend créer des matériaux ultra-légers et multifonctionnels, pouvant contenir les cellules solaires de l’avion. Ces matières composites seront inspirées des travaux qu’il mène avec son équipe dans le cadre du projet européen FLEXled (Flexible Polymer Light Emitting Displays). Il développe à l’aide de nouveaux polymères un substrat flexible, léger et endurant dans le but de fabriquer des écrans dits conformels, c’est-à-dire épousant une forme, comme celle d’un tableau de bord. Dans le cas de l’avion solaire, l’idée est d’utiliser de tels substrats transparents pour encapsuler des cellules solaires, comme celles développées par le professeur Michaël Grätzel du Laboratoire de photonique des interfaces. Ces membranes recouvriront la surface de l’avion. Elles s’inspirent du modèle du corps noir, dont la propriété est d’attirer toutes les radiations électromagnétiques, toute l’énergie lumineuse donc. A long terme, ces recherches aboutiront au développement de systèmes ultra-légers et bon marché d’énergie renouvelable. Le pilote fait l’avion Faire voler l’avion ne forme qu’une partie du défi. L’assistant pilote développé par l’équipe du professeur Dario Floreano s’inspire des lois de la génétique, de la sélection naturelle et des systèmes de réseaux neuronaux. Il acquiert ainsi une certaine faculté d’adaptation et d’apprentissage. Il est à même de capter une grande quantité d’informations concernant l’avion, à les interpréter et à alerter le pilote ou lui suggérer une manœuvre. Le professeur Floreano entend aussi concrétiser son projet à long terme de donner la possibilité à l’homme de vivre une «relation symbiotique» avec la machine. «L’avion enregistrera le stress, l’état physiologique et émotionnel du pilote, celui-ci sera informé en temps réel de l’état de l’avion, des vibrations de la machine, de la pression etc.» Cette symbiose devrait permettre au pilote de contrôler les mouvements de l’avion en bougeant son corps. Des chaises roulantes plus interactives De son côté, la machine pourrait apprendre à réveiller le pilote toutes les quatre heures environ, mais en faisant attention d’attendre la fin d’une phase de sommeil profond, afin que le réveil soit plus agréable. De nombreuses applications de ces systèmes symbiotiques peuvent être envisagées dans le domaine du handicap. Dario Floreano pense par exemple à des prothèses et des chaises roulantes plus interactives. Pour Stefan Catsicas, Vice-Président de l’EPFL pour la recherche, «Solar Impulse constitue un formidable laboratoire volant, qui accélère la recherche dans des domaines très différents. Il stimule à la fois des projets fondamentaux à l’interface entre les disciplines classiques et le transfert de technologie vers des applications pratiques». Enfin, il constituera aussi un terrain d’expérimentation exceptionnel pour les étudiants qui seront invités à réaliser des projets concrets pour Solar Impulse. Informations complémentaires: Pour l’EPFL: Nicolas Henchoz, adjoint du Président pour la communication, +41 21 693 50 73, +41 79 219 84 14 Grégoire Jotterand, attaché de presse, +41 21 693 21 06, +41 76 571 64 40 Pour Solar Impulse Gérard Sermier, responsable médias, +41 22 732 59 97 Illustrations à charger sous: http://images-solar-impulse.epfl.ch http://www.solar-impulse.com

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