Université de Keio : des technologies avancées de fabrication à l'échelle nanométrique

Université de Keio : des technologies avancées de fabrication à l'échelle nanométrique

Des téléscopes dédiés à l'astronomie jusqu'aux caméras de nos maisons, de l'engin volant au téléphone portable, du semiconducteur à l'instrument médical... Tous les types de produits optiques, mécaniques et électroniques sont fabriqués en utilisant des technologies de fabrication haute-précision.

La précision des technologies de fabrication a avancé du micromètre au sous-micromère et récemment à l'échelle du nanomètre. Dans un futur proche, les technologies de fabrications devraient atteindre un niveau de précision de l'ordre de l'atome.

A l'université de Keio, le Yan Laboratory du Département de génie mécanique (Faculté des sciences et technologies) effectue des recherches sur des technologies de fabrication de très haute précision basées sur des traitements à l'échelle du nanomètre et même au niveau atomique.

Dans cet usinage de haute précision nanométrique, l'objectif est de maximiser les fonctions des matériaux et d'en créer de nouvelles qui transcendent les propriétés inhérentes des matériaux afin de maximiser la valeur ajoutée des produits industriels les plus importantes.

"Habituellement, la création d'une surface lisse est l'objectif de l'usinage. Nous avons cependant récemment changé de but avec l'usinage rapide de petites cavités, protubérances et microstructures de surface afin de découvrir et de créer de nouvelles fonctions pour accroître la valeur ajoutées des produits. C'est notre approche globale.

Par exemple, dans le cas de l'usinage par électroérosion permettant de créer des outils de micro-découpe en diamant, nous avons confirmé que l'efficacité et la précision du traitement peuenvt être améliorées de beaucoup en incorporant des réactions chimiques directement dans le processus d'usinage par électroérosion. Un autre exemple, c'est que l'usinage mécanique causera inévitablement des dégâts sur la surface du matériau. Habituellement, cette couche abimée est enlevée grâce à un polissage. Mais en dirigeant un faisceau laser sur le matériau il est possible de restaurer la couche de surface à son état d'origine instantanément. On appelle cela une technologie de récupération laser. Nous offrons des technologies telles que celle-ci."

En plus de l'usinage par micro-électroérosion et des technologies laser, le Yan Laboratory conduit aussi tout une gamme de projets R&D interdisciplinaires. Par exemple, en formant de très petites cavités et protubérances à la surface d'un matériau grâce à des technique d'usinage à l'échelle micro et nanométrique, le Lab peut créer de nouvelles fonctions comme des surfaces qui repoussent l'eau, des matrices de micro-lentilles pour contrôle optique et des micro-canaux pour les analyses protéiniques.

Le laboratoire travaille en plus désormais sur un nouveau type de batterie lithium-ion utilisant les déchets de poudre de silicone qui sont produits en large quantité durant la fabrication des semiconducteurs.

A travers de telles recherches, le Yan Laboratory envisage non seulement de créer de nouveaux produits à grande valeur ajoutée mais aussi d'aider la société à économiser énergie et ressources.

"Un des points forts de notre laboratoire est que nous combinons la recherche fondamentale et la recherche appliquée de manière efficace. Nous ne faisons pas seulement de la recherche académique mais aussi du développement pour des applications pratiques afin de permettre aux nouvelles technologies d'être utilisées rapidement par le secteur de l'industrie.

Dans la recherche des technologies de fabrication je pense que la collaboration entre les industriels et l'université est extrêmement importante. Peu importe à quel point vous travaillez pour développer une nouvelle technologie, c'est inutile si elle n'est pas utilisée. C'est pourquoi nous collaborons avec un certain nombre d'entreprises. A travers ces collaborations, nous voulons utiliser les résultats de nos recherches dans l'industrie dès que possible."

Créer de la valeur ajoutée, du savoir et des ressources humaines... Le Yan Laboratory va continuer ses efforts dans le R&D afin de pouvoir contribuer à la société au travers de la recherche et de l'éducation.

 

 

 

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