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Recherche mardi 30 août 2011

Un laboratoire neuchâtelois veut rendre les montres à quartz plus performantes

Yves Perriard de l’Institut de microtechnique revoit les moteurs des montres à quartz. (veroniquebotteron.com)

Yves Perriard de l’Institut de microtechnique revoit les moteurs des montres à quartz. (veroniquebotteron.com)

Un nouveau procédé de fabrication a été conçu. Des écrans à retour de force sont aussi à l’étude

Yves Perriard dévoile le cœur d’une montre dans son bureau neuchâtelois où une quinzaine d’ingénieurs développent toutes sortes d’objets du futur. «Les montres à quartz sont presque toutes monophasées, cela signifie qu’elles ne possèdent qu’une seule bobine. Celle-ci a intrinsèquement un mauvais rendement, explique Yves Perriard, directeur du Laboratoire d’actionneurs intégrés de l’Institut de microtechnique de l’EPFL. Pour obtenir un bon moteur, il faut au minimum deux ou trois bobines de cuivre. Or celles-ci prennent de la place et sont très chères à produire avec les méthodes traditionnelles.»

L’ingénieur Sebastiano Merzaghi a cherché à faire évoluer cette technologie qui date des années 1970 afin de rendre les montres plus performantes. «La bobine traditionnelle – constituée de fil de cuivre – génère un champ magnétique qui interagit avec le rotor, un aimant qui tourne et entraîne les aiguilles à travers son engrenage», explique Yves Perriard en présentant un moteur électromagnétique. De leur côté, les ingénieurs de Neuchâtel ont conçu, en salle blanche, un nouveau processus de fabrication. Ils ont utilisé des plaques de silicium pour fabriquer les stators – parties fixes du moteur. Puis, plusieurs couches de cuivre et une plaque de fer y ont été déposées.

Au final, le chercheur Sebastiano Merzaghi, dont les travaux ont été financés par un important groupe horloger, a obtenu des bobines plates avec un rendement trois fois plus performant. «Concrètement, cette méthode permet de changer sa pile tous les 6 ans et non une fois tous les deux ans, note Yves Perriard avec enthousiasme. Cela est intéressant d’un point de vue développement durable.» En outre, cela devrait être utile à la montre de demain qui disposera peut-être de plusieurs fonctions, telles que téléphone, boussole ou autres applications nécessitant une importante capacité énergétique.

Autre avantage: la possibilité de fabriquer jusqu’à soixante bobines d’un coup sur une seule plaque de silicium. «Il y a un intérêt de l’industrie. Toutefois, le système comporte un défaut. Celui-ci nécessite une électronique plus compliquée pour connaître en tout temps la position du rotor. A terme, nous espérons pouvoir fabriquer tout le moteur en silicium. Y graver également des aimants facilitera la production», espère Yves Perriard.

Toujours dans le même laboratoire situé dans le bâtiment du Centre suisse d’électronique et de microtechnique, son directeur poursuit la visite et ouvre la porte d’un bureau contenant une table blanche, a priori totalement anodine. Pourtant, il suffit d’y déposer, une lampe, son téléphone portable, son ordinateur, son appareil de photo ou tout autre objet électronique pour que celui-ci s’y recharge automatiquement. Aucun câble n’est à brancher et les chargeurs des différents appareils s’avèrent superflus. Le directeur du laboratoire fait une démonstration avec une souris d’ordinateur. Il la dépose sur la table blanche. Quelques points lumineux apparaissent puis un signal de recharge de batterie s’allume sur la souris. «Il suffit de brancher cette table de transfert d’énergie sans contact à une prise», explique avec enthousiasme Yves Perriard.

La transmission d’énergie s’effectue grâce à une bobine – intégrée sous le plateau de table – qui génère un champ magnétique. Les appareils électroniques doivent, pour leur part, être équipés d’une bobine capable de capter ce champ magnétique qui sera, dès lors, transformé en énergie électrique. Les travaux de recherches, menés par Pascal Meyer, ont été financés par Logitech. Le meuble est désormais terminé. «Pour que le système fonctionne, les appareils électroniques devront être équipés de bobines capables de capter le champ magnétique, à l’exemple du réseau Wi-Fi, explique Yves Perriard. Nous ne savons pas si Logitech commercialisera un jour ce meuble.»

D’autres projets très variés animent les ingénieurs du laboratoire neuchâtelois. Pêle-mêle, Yves Perriard cite, par exemple, la collaboration qu’il entretient avec la société Schneider Electric à Grenoble afin de trouver un système capable de recharger des voitures électriques sans aucun câble à brancher. «Nous travaillons aussi sur des systèmes de retour de force pour des interfaces tactiles», explique-t-il enthousiaste en présentant une plaque de verre capable de vibrer grâce à un cristal piézoélectrique. Le même matériau donne une sensation différente au toucher en fonction du courant injecté. Cette innovation sur laquelle travaille Christophe Winter, pourrait donner par exemple au clavier de l’iPhone une sensation de toucher donnant l’illusion que l’on a actionné un élément mécanique.

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