Actualités ETH

L'éboulement de Brienz (GR) a tenu la Suisse en haleine pendant des semaines en 2023. Gr?ce à un modèle, des chercheurs du Domaine des EPF ont pu prédire avec précision et à l'aveugle où les matériaux de l'éboulement allaient s'arrêter. Le professeur Johan Gaume de l'ETH explique le fonctionnement du modèle et ses limites.

Pour comprendre la résilience de la Terre, les chercheurs de l'ETH Zurich modélisent les changements climatiques d'époques lointaines. Et ils montrent : Les plantes ne sont pas simplement victimes des circonstances, mais ont contribué à fa?onner les conditions climatiques sur la Terre.

Les océans sont actuellement touchés par une vague de chaleur exceptionnelle, dont l'intensité surprend les climatologues. Nicolas Gruber, physicien environnemental, fait le point sur la question.

Gr?ce à des simulations informatiques, les chercheurs savent en détail comment les substances actives traversent les membranes cellulaires. Gr?ce à ces connaissances, il est désormais possible de développer de nouveaux médicaments de manière plus ciblée.

Des chercheurs de l'ETH ont étudié en détail la manière dont le tube neural se forme pendant le développement embryonnaire. Ils en concluent que ce processus est moins actif qu'on ne le pensait jusqu'à présent. Cela a également des répercussions sur la compréhension des malformations comme l'ouverture de l'esprit.

Des chercheurs de l'ETH Zurich, de l'H?pital de l'?le et de l'Université de Zurich équipent des bactéries intestinales d'une fonction d'enregistreur de données et surveillent ainsi quels gènes sont actifs dans les bactéries. Ces micro-organismes permettront un jour de diagnostiquer des maladies et d'enregistrer les effets d'un régime sur la santé.

Des chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode qui utilise l'intelligence artificielle pour évaluer le comportement des animaux. Cela permet de réaliser des études plus détaillées et sur de longues périodes dans le domaine de la recherche comportementale. De plus, cette méthode contribue à renforcer le bien-être des animaux. Elle est déjà testée au zoo de Zurich.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un nouvel algorithme qui leur permet de modéliser la dynamique des systèmes physiques à partir d'observations. A l'avenir, il pourrait être appliqué à l'apparition de turbulences et aux points de basculement du climat.

Que ce soit sur un cappuccino ou dans des chutes d'eau, la mousse est omniprésente. Simuler les mousses de manière réaliste avec un superordinateur était jusqu'à présent quasiment impossible. Un procédé perfectionné par le groupe de recherche du professeur de l'ETH et de Harvard Petros Koumoutsakos peut désormais surmonter les obstacles.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont calculé pour la première fois en chiffres absolus l'ampleur de l'impact de la production actuelle de produits chimiques sur la nature à l'échelle mondiale - le résultat est accablant. Outre le CO₂-La nouvelle méthode tient également compte de l'utilisation des sols et de la consommation d'eau douce.

Quiconque utilise le cyberespace rencontrera peut-être bient?t des avatars animés. Des chercheurs de l'ETH ont développé de nouveaux algorithmes qui permettent de créer des personnes virtuelles beaucoup plus facilement qu'auparavant.

Gr?ce à un nouveau modèle informatique, les chercheurs de l'ETH Zurich peuvent désormais mieux expliquer pourquoi les forêts tropicales d'Afrique abritent moins d'espèces que les forêts tropicales d'Amérique du Sud et d'Asie du Sud-Est. La clé d'une grande diversité des espèces biodiversité réside dans le dynamisme avec lequel les continents ont évolué au fil du temps.

Pendant longtemps, la théorie et le matériel ont marqué le développement des ordinateurs quantiques. Désormais, les questions de programmation, de logiciel et de sécurité occupent de plus en plus le devant de la scène.

Que le CO₂ réchauffe la Terre, nous le savons déjà. Mais si nous voulons comprendre le changement et éviter les risques, il est indispensable de disposer de modèles météorologiques et climatiques plus pointus, explique Nicolas Gruber.

Niko Beerenwinkel, professeur au Département des systèmes biologiques de l'ETH Zurich à B?le, analyse les eaux usées avec des collègues d'autres institutions de recherche pour y détecter des traces du coronavirus. Il a détecté la variante delta dans cinq des six stations d'épuration suisses analysées, dont celles de Zurich et de Berne. Actualités ETH s'est entretenu avec lui.

La théoricienne des matériaux Chiara Gattinoni étudie avec le superordinateur "Piz Daint" du CSCS une classe spéciale de matériaux : les ferroélectriques. Ces matériaux pourraient à l'avenir constituer le c?ur de mémoires de données miniaturisées et économes en énergie dans les appareils électriques. L'un des ferroélectriques analysés par la chercheuse de l'ETH est, selon elle, tout à fait magique.

Ensemble, nous traversons mieux les crises. C'est ce que montre par exemple une étude dirigée par le professeur Dirk Helbing de l'ETH : en cas de catastrophe, nous partageons quasiment la charge de notre téléphone portable avec d'autres personnes, ce qui pourrait permettre de maintenir la communication plus longtemps et de sauver des vies.

En cas d'éboulis ou de coulées de boue, il reste généralement peu de temps pour donner l'alerte. Gr?ce à la surveillance sismique et à l'apprentissage automatique, des chercheurs de l'ETH Zurich et du WSL ont mis au point un système d'alarme capable de donner un avertissement précoce en cas de coulées de boue à l'Illgraben.

Les quantités d'eau dans les rivières ont fortement évolué dans le monde au cours des dernières décennies. Une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a désormais pu démontrer que le changement climatique joue un r?le déterminant dans ce phénomène à l'échelle mondiale, mais pas la gestion des eaux ni l'utilisation des sols.

Un jumeau numérique de la Terre devrait à l'avenir simuler le système terrestre. Il pourrait aider les politiques à prendre des mesures appropriées pour se protéger contre les événements extrêmes. Un document stratégique rédigé par des chercheurs européens et des informaticiens de l'ETH montre comment y parvenir.

Pour la première fois, des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi à automatiser la modélisation des turbulences. Leur projet associe des algorithmes de reinforcement learning à des simulations d'écoulement turbulent sur le supercalculateur CSCS "Piz Daint".

Des chercheurs de l'ETH ont classé, à l'aide de simulations informatiques, l'activité actuelle des structures de coronae à la surface de Vénus - et découvrent avec surprise une ceinture de feu jusqu'alors inconnue sur notre planète voisine.

Des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'H?pital de l'?le de Berne ont mis au point une méthode permettant de prédire avec une grande fiabilité les défaillances circulatoires des patientes et patients en soins intensifs. Le personnel médical peut ainsi intervenir plus t?t. Cette approche repose sur l'analyse de nombreuses données de patients par des méthodes d'apprentissage automatique.

Des analyses de données génomiques accessibles au public fournissent des indications sur les débuts de l'épidémie de coronavirus en Chine. Des chercheurs du Département des systèmes biologiques de l'ETH Zurich à B?le ont utilisé à cet effet un modèle statistique qu'ils ont développé au cours des dernières années.

Des chercheurs de l'ETH confirment un paradoxe : une étude qui vient d'être publiée dans la revue spécialisée "Nature Climate Change" prouve que les plantes d'altitude ne se dessèchent pas pendant les sécheresses, mais qu'elles s'épanouissent magnifiquement.

Le plus grand glacier des Alpes est visiblement touché par le réchauffement climatique. Des chercheurs de l'ETH ont désormais calculé ce que l'on pourra encore voir du glacier d'Aletsch à la fin du siècle. Dans le pire des cas, il ne restera que quelques petits champs de glace.

Les hautes écoles jouent un r?le social de plus en plus important en offrant un environnement propice aux étudiants en master comme David Yenicelik. En tant que cofondateur de Skilllab, Yenicelik développe une intelligence artificielle destinée à aider les réfugiés à s'intégrer dans le marché du travail local.

Les modèles climatiques sont une histoire à succès, nombre de leurs prédictions se sont réalisées. Reto Knutti explique dans son blog pourquoi la recherche a néanmoins besoin de nouveaux modèles.

Tant les virus que la criminalité et d'autres problèmes se propagent via les réseaux. Des chercheurs de l'ETH ont désormais développé une nouvelle approche pour protéger les réseaux à moindre co?t. Si le budget est un facteur important, il faut commencer par des n?uds de réseau de taille moyenne.

La Terre doit en partie sa surface solide et son climat équilibré à une étoile massive située à proximité du Soleil lorsque celui-ci est né. Si les éléments radioactifs de cette étoile mourante n'avaient pas été injectés dans le système solaire primitif, notre planète d'origine serait un désert de glace et d'eau hostile à la vie. C'est le résultat de simulations informatiques sur la formation des planètes.

Des chercheurs ont recalculé le volume de glace de toutes les régions glaciaires du monde, à l'exception des calottes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique. Conclusion : les réserves de glace des hautes montagnes d'Asie ont été surestimées jusqu'à présent.

Au cours de la première semaine de janvier, la stratosphère arctique s'est brusquement réchauffée, ce que les climatologues appellent un "sudden stratospheric warming" (SSW). Il en résulte un temps hivernal froid - la professeure de l'ETH Daniela Domeisen et son doctorant Alexander Wollert ont visualisé ce phénomène de manière impressionnante.

En 2015, le Népal a été frappé par un séisme de magnitude 7,8. Mais le pays pourrait être menacé par des séismes bien plus puissants encore. C'est ce que concluent des chercheurs de l'ETH en effectuant des simulations avec un nouveau modèle qui reproduit les processus dans la zone de rupture entre les plaques eurasienne et indienne.

Gr?ce à l'apprentissage automatique, des chercheurs de l'ETH ont pour la première fois examiné et catalogué de manière exhaustive des protéines à la surface des cellules. Ces découvertes permettent une nouvelle approche dans la recherche de médicaments.

Des astrophysiciens de l'Université de Zurich et de l'ETH Zurich montrent comment les lunes glacées d'Uranus se sont formées. Leur résultat suggère que de tels mondes potentiellement habitables sont beaucoup plus fréquents dans l'Univers que ce que l'on pensait jusqu'à présent.

Une équipe internationale de chercheurs reconstruit l'histoire de la glaciation des Alpes à l'aide d'un modèle informatique et la rend visible dans une animation informatique de deux minutes. La simulation doit permettre de mieux comprendre les mécanismes de la glaciation.

Des chercheurs de l'ETH Zurich et d'Agroscope modélisent les lieux où les insectes nuisibles seront présents à l'avenir. Cela permet d'identifier à temps les envahisseurs potentiels et de planifier des mesures de défense possibles pour l'agriculture.

Aujourd'hui, les collaborations qui exploitent les expériences Atlas et CMS au Large Hadron Collider (LHC) du Cern ont publié de nouveaux résultats sur le boson de Higgs - peu après que la Banque nationale suisse a mis en circulation la nouvelle note de 200 francs. Le professeur de l'ETH Günther Dissertori a largement collaboré à ces deux projets.

Les scientifiques peuvent souvent mener des débats passionnés et prolongés sur des détails. Par exemple sur la question de savoir si et comment les atomes d'un cristal se déplacent lorsqu'ils sont chauffés, modifiant ainsi la symétrie. Dans le cas du minéral bleitelluride, des chercheurs de l'ETH ont désormais résolu un problème longuement débattu gr?ce à des simulations sur le supercalculateur "Piz Daint" du CSCS.

Parfois, les virus et les bactéries se modifient génétiquement de manière à développer de nouvelles caractéristiques qui les rendent plus dangereux pour les humains. Les modèles mathématiques de Tanja Stadler permettent de savoir à quelle vitesse ils peuvent se modifier et se propager.

Des chercheurs de l'ETH Zurich élucident la question jusqu'ici non résolue de savoir si les écoles de poissons économisent de l'énergie. Ils y sont parvenus en simulant en détail les systèmes physiques complexes d'écoulement sur le superordinateur "Piz Daint" et en les combinant avec un algorithme d'apprentissage par renforcement (Reinforcement Learning).

Une évaluation des mesures des radars météorologiques le révèle : en Méditerranée orientale, la quantité totale de pluie diminue avec l'augmentation des températures. Alors que les tempêtes s'affaiblissent, les précipitations par convection s'intensifient - le Le pilote des risques naturels dans la région s'intensifie.

Des infographistes de l'ETH ont analysé la formation des nuages et les flux d'air dans des simulations météorologiques à haute résolution et ont représenté pour cela une situation météorologique en trois dimensions. L'aviation et la météorologie pourraient à l'avenir profiter d'une telle méthode de visualisation.

Des chercheurs de l'ETH ont développé des structures d'origami multifonctionnelles et les ont fabriquées à l'aide d'une imprimante 3D. Ils ont copié le principe à la base de ces formes sur le ver d'oreille.

Gr?ce à l'apprentissage automatique, une équipe de recherche internationale dirigée par des physiciens de l'ETH a appris à un ordinateur à prédire les résultats d'expériences quantiques. Les résultats pourraient être importants pour tester les futurs ordinateurs quantiques.

Des méthodes de fabrication numérique pour les b?timents et des toits en béton à couper le souffle, un c?ur en silicone et une nouvelle filière d'études en médecine. En 2017, l'enseignement et la recherche à l'ETH Zurich ont été marqués par un renouveau et un esprit pionnier.

La digitalisation transforme rapidement notre société. La première Journée nationale du numérique, le 21 novembre 2017, montre ce que ce bouleversement signifie pour notre pays et notre économie. L'ETH Zurich est également de la partie et met en lumière ce jour-là des aspects choisis du changement numérique.

Des chercheurs de l'ETH montrent que les chambres magmatiques sous les supervolcans ressemblent davantage à des éponges pleines d'eau qu'à des réservoirs de roches liquides. Avant qu'un tel volcan n'entre en éruption, cette bouillie doit être lentement réactivée par la chaleur du manteau terrestre.

Pour la première fois, des scientifiques de l'ETH sont parvenus à reproduire la formation de la cro?te terrestre continentale à l'Archéen à l'aide d'une simulation informatique. Ce modèle permet de mieux comprendre les processus qui se sont déroulés il y a trois à quatre milliards d'années.

L'ETH Zurich et l'EPFL ouvrent ensemble un centre national pour les sciences des données. Les deux hautes écoles entendent ainsi stimuler l'innovation dans ce domaine de recherche tout en encourageant la recherche multidisciplinaire et l'ouverture d'esprit.

Souvent, les phénomènes climatiques apparaissent de manière apparemment inattendue et ne sont expliqués que plus tard. Le fait que les fortes précipitations augmentent avec le CO₂-En revanche, les chercheurs ont prédit il y a des décennies, à l'aide de modèles, que les concentrations de dioxyde de carbone allaient augmenter, et ce n'est que maintenant qu'ils l'ont démontré à grande échelle.

Les cellules biologiques peuvent se dilater et se contracter et interagir avec les cellules voisines. Gr?ce à une méthode de microscopie améliorée, les chercheurs de l'ETH peuvent déterminer plus facilement et plus précisément où et quelles forces agissent. Cette technique est par exemple utilisée dans la recherche sur le cancer.

Avec Vir2sense, un nouveau spin-off de l'ETH s'établit pour optimiser les moteurs des navires de haute mer - avec un banc d'essai virtuel. Les jeunes entrepreneurs Christophe Barro et Panagiotis Kyrtatos veulent maintenant vendre leur produit à de grandes compagnies maritimes.

Les cellules ont un flair infaillible qui leur indique dans quelle direction elles doivent cro?tre pour s'approcher d'une source de parfum. Des chercheurs de l'ETH ont maintenant découvert comment fonctionne ce flair.

Que la couche rigide supérieure de la surface de la Terre soit composée de plaques mobiles fait partie des connaissances de l'école primaire. Toutefois, le mécanisme qui a mis en mouvement la tectonique des plaques est resté jusqu'à présent une énigme. Une équipe de scientifiques dirigée par le professeur Taras Gerya de l'ETH a désormais obtenu une réponse possible à l'aide de simulations.

Lors de sa séance des 20 et 21 mai 2015, le Conseil des EPF a nommé douze professeurs à l'ETH Zurich, conformément aux demandes de Lino Guzzella, président de l'ETH Zurich.

Comment pouvons-nous conserver nos connaissances actuelles pour les millénaires à venir ? Des chercheurs de l'ETH montrent une possibilité de stocker des informations sous forme d'ADN et de les conserver pour (presque) l'éternité.

L'été dernier, l'Institut d'études théoriques de l'ETH (ETH-ITS) a pris son envol : Quatre Senior Fellows et deux Junior Fellows, invités de l'ETH Zurich, se consacrent entièrement à l'élaboration de la théorie.

En mai, la direction de l'école a approuvé le développement du supercalculateur au CSCS. Un nouveau calculateur sera cofinancé par l'Université de Zurich. L'ETH Zurich est prête à héberger au CSCS des ressources informatiques plus importantes de toutes les hautes écoles universitaires et spécialisées de Suisse.