Nous faisons progresser la découverte des matériaux en unissant la simulation moléculaire, la science des données et l'IA. Grâce à une modélisation rigoureuse, des données de haute qualité et des plateformes numériques holistiques, nous accélérons les percées dans la chimie réticulaire et la capture du carbone, en créant des outils ayant un impact sur le monde réel.
Sujets de recherche
1
Nous utilisons des simulations informatiques avancées pour comprendre le fonctionnement des nouveaux matériaux au niveau atomique. Cela nous aide à prévoir des propriétés importantes, telles que la façon dont ils retiennent la chaleur, absorbent les gaz ou déplacent l’eau, avant de les fabriquer en laboratoire.
2
Nous combinons de vastes ensembles de données avec des méthodes modernes d’intelligence artificielle pour identifier les matériaux les plus prometteurs pour un travail donné. Au lieu de tester des milliers de matériaux de manière expérimentale, nous laissons l’IA réduire la recherche aux matériaux les plus utiles.
3
Nous synthétisons et caractérisons de nouveaux matériaux, tels que des composés luminescents, afin d’explorer leurs propriétés de manière expérimentale et de les relier à nos simulations et à nos modèles d’IA.
Nos projets clés
Une plateforme unifiée reliant les propriétés des matériaux, la conception des processus, l'EET et l'ACV afin d'identifier les sorbants optimaux pour la capture du CO₂ pour des paires source-puits réelles.
Heriot-Watt University, ETHZ, UC Berkeley, ENS Paris
En utilisant un criblage de MOF basé sur des données, nous avons identifié des "adsorbaphores" robustes et résistants à l'humidité qui se lient au CO₂. Cela a conduit à la synthèse d'Al-PMOF et d'Al-PyrMOF, qui sont plus performants que les sorbants commerciaux dans des conditions humides.
Université Heriot-Watt, UC Berkeley
Le réglage fin des modèles en langage large permet une prédiction précise des propriétés des matériaux et même une conception inverse avec un minimum de données. Démonstration sur les molécules, les alliages et les MOF ; étonnamment plus performant que les ML spécialisés dans les régimes à faible volume de données.
Nos résultats et highlights
1
2 articles dans Nature
2
Chercheur très cité dans le domaine des champs croisés – 2025
3
Subvention avancée du SNFS
4
DePOLY est une émanation de LSMO
Team & talents
Taille de l'équipe du laboratoire
16-18 personnes
Compétences développées par l'équipe scientifique
IA, simulation moléculaire, synthèse de MOF
Impacts régionaux et sociaux
1
Recherche fondamentale
Perspectives et défis
Principales opportunités
Développer la conception de matériaux pilotés par l’IA
Partenariats futurs
Université Heriot-Watt
Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur
Process and energy system engineering
Prof. François Maréchal
Industrial Process and Energy Systems Engineering (IPESE)
Electrochemical Engineering
MER Jan Van herle
GEM Group of Energy Materials (STI-SCI-JVH)
Laboratoire des matériaux pour les énergies renouvelables (LMER)
Prof. Andreas Züttel
Laboratory of Materials for Renewable Energy (LMER)
La recherche va de la science fondamentale à la recherche appliquée dans le domaine du stockage de l'énergie renouvelable au moyen de l'hydrogène et de ses dérivés. L'étude des mécanismes de réaction, en particulier pour l'hydrogène interagissant avec les métaux et le carbone, ainsi que l'analyse des systèmes énergétiques afin de remplacer les combustibles fossiles par des énergies renouvelables. Recherche de nouvelles solutions créatives et innovantes et travail au-delà de l'évidence.
Sujets de recherche
1
Interaction de l’hydrogène avec les métaux, intercallation de l’hydrogène et structure des hydrures.
2
Réduction du CO2 et des hydrates de carbone grâce à l’hydrogène, hydrocarbures synthétiques en tant que carburants durables pour la future économie des énergies renouvelables.
3
Analyse des exigences techniques et des incidences économiques des systèmes d’énergie renouvelable.
Nos projets clés
Stockage d'hydrure métallique
En collaboration avec plusieurs groupes coréens et GRZ Technologies, un système de stockage d'énergie a été développé, composé d'un électrolyseur coréen et d'un système de stockage à hydrure métallique suisse. De nouveaux hydrures basés sur des alliages bcc permettent de presque doubler la densité de stockage de l'hydrogène.
démonstration d'un réacteur de méthanisation de 1 MW
En collaboration avec Gaznat, un nouveau type de réacteur de méthanisation a été mis au point, qui permet de convertir 99,6 % du CO2 en méthane en une seule étape. Un nouveau catalyseur à haute performance a été développé, analysé et optimisé.
Étude de faisabilité pour SAF
Les filières de production potentielles de carburants durables pour l'aviation ont été analysées en détail afin de déterminer les quatre critères les plus importants, à savoir l'efficacité, l'encombrement, le coût d'investissement et le coût du carburant.
Nos résultats et highlights
1
Les publications sur les hydrures sont les plus citées dans le domaine. Contributions significatives interaction de l’hydrogène avec les nanomatériaux, les métaux et le carbone.
2
Prix Watt d’Or, prix de l’hydrogène et de l’énergie
3
Collaborations internationales à long terme avec des groupes de premier plan en Chine, au Japon, en Corée, aux États-Unis et dans plusieurs pays européens, qui ont donné lieu à de nombreuses publications.
4
Une série de brevets sur les hydrures, les catalyseurs, les techniques d’analyse et les applications sont utilisés dans l’industrie.
Team & talents
Taille de l'équipe du laboratoire
L’équipe est composée de 4 post-doctorants, 9 doctorants et 2 à 5 stagiaires
Présentation d'un membre spécifique de l'équipe
Plusieurs anciens membres du groupe sont aujourd’hui professeurs, comme Wen LUO à l’université de Shanghai ou Emanuele MOIOLI au Poletechnico de Milan. Plusieurs membres du groupe ont créé des entreprises avec succès, comme Noris GALLANDAT GRZ Technologis SA et Cedric KOOLEN SCIDENTIFY SA.
Compétences développées par l'équipe scientifique
Ils apprennent à travailler non seulement sur des sujets de recherche scientifiques intéressants, mais aussi à relever des défis scientifiques pertinents et à produire des résultats valables au-delà des mesures.
Impacts régionaux et sociaux
1
Le stockage des énergies renouvelables est la technologie clé nécessaire pour remplacer les combustibles fossiles par des énergies renouvelables. Le développement de nouveaux matériaux et de nouvelles technologies, ainsi que la science, servent directement la société.
2
L’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique est un sujet clé en Valais. Les nouvelles technologies créent de nouvelles activités, du travail et de la prospérité.
3
La transition énergétique vers les énergies renouvelables est également une transition du marché de l’énergie. L’économie profite des connaissances créées sur les technologies futures.
Perspectives et défis
Priorité 1
L’hydrogène dans les métaux et les propriétés des hydrures
Priorité 2
Des carburants durables pour l’aviation à partir d’huiles biologiques
Priorité 3
Riorité 3 : Technologies de conversion de l’hydrogène
Principaux défis
Concentrez-vous sur la promotion de l’intelligence naturelle pour éviter qu’elle ne soit remplacée par l’intelligence artificielle et consacrez du temps aux sujets les plus pertinents.
Partenariats futurs
Renforcer la collaboration avec la Chine et se concentrer sur les meilleurs groupes de recherche chinois afin de profiter des synergies et de créer un succès mutuel.
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