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En vedette - L'Allemagne, un leader mondial en technologie, ingénierie et innovation

Peu de pays ont autant contribué à la science et la technologie que l'Allemagne. De la physique et la chimie aux automobiles et aux produits de consommation, l'Allemagne est un leader mondial en matière d'innovation et possède des universités et instituts de recherche renommés ainsi que d'importantes industries d'ingénierie, de TI et de fabrication.

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Pendant une grande partie du XXe siècle, l'Allemagne a reçu plus de prix Nobel en science que n'importe quel autre pays, et à l'heure actuelle, les résultats bruts de la recherche scientifique allemande se trouvent parmi les meilleurs du monde. Toute une gamme de projets financés par l'UE et coordonnés par des entreprises, universités et instituts de recherche allemands, ont mis en avant la diversité de l'innovation scientifique et technologie allemande, même dans le domaine des «technologies de l'information et de la communication» (TIC). Dans le projet Flexnet (1), par exemple, VDI/VDE Innovation + Technik gère le développement de nouveaux matériaux, dispositifs et systèmes visant à faire de l'Europe un leader mondial en matière de composants électroniques organiques, flexibles et grande surface. L'université technique de Chemnitz et 15 autre partenaires européens participent à ce «réseau d'excellence», lequel accorde une importance particulière à aider les PME européennes à développer des technologies et des produits utilisant des matériaux organiques et flexibles pour tout un éventail d'applications, des panneaux et piles solaires à l'éclairage et aux écrans. Le projet SMErobotics (2) s'intéresse également aux PME spécialisées dans la fabrication et vise à développer de nouvelles sortes de robots faciles à utiliser et intuitifs qui ne requièrent aucune programmation complexe et qui, ce qui est d'une importance cruciale, peuvent s'adapter aux changements de processus de fabrication plutôt qu'être conçus pour simplement mener des tâches répétitives. «L'objectif du projet SMErobotics est de créer la base technologique de solutions de robotique intelligentes et profitables pour les petites et moyennes entreprises spécialisées dans la fabrication», explique le coordinateur du projet Martin Hägele de l'institut Fraunhofer de génie de fabrication et d'automatisation. «Un système robotique intelligent ne suit pas rigoureusement un programme informatique spécifique. Au contraire, il apprend avec et de son collègue humain. Il améliore sans cesse la qualité de son travail grâce à l'interaction homme-machine et peut recevoir plusieurs tâches par le travailleur sans pour autant nécessiter l'intervention d'un intégrateur de système externe ou d'un arrêt de longue durée dans les travaux en cours.» Les résultats finaux, comme l'indique M. Hägele, seront des robots adaptatifs qui peuvent être utilisés de manière flexible sans coûts de suivi excessifs pour toute une gamme de tâches variées et dont la rentabilité se constatera par une plus grande compétitivité et productivité. Dans n'importe quel système robotique, les capteurs jouent un rôle important mais ce sont les plus petits capteurs qui sont en réalité les plus efficaces et performants, et pas que pour les robots. Dans le projet e-Brains (3), Infineon Technologies dirige un consortium paneuropéen qui développe de nouveaux systèmes de capteurs pour des applications d'assistance à l'autonomie à domicile. Les nouveaux nanocapteurs haute performance développés par les partenaires du projet, lesquels permettent l'intégration de technologies hétérogènes, promettent de marquer un grand pas en avant dans la miniaturisation, la communication intelligente sans fil, la fiabilité, la rentabilité financière et énergétique des technologies de capteurs existants pour des applications allant des biocapteurs et des imageurs à infrarouge aux capteurs intelligents à gaz et aux sondes à ultrasons. Si les nanodispositifs du projet e-Brains sont extrêmement petits, un autre projet coordonné par des partenaires allemands se penche sur une échelle encore plus minuscule. L'initiative Diamant (4), menée par l'université d'Ulm, porte sur le développement de technologie permettant de fabriquer des matériaux au niveau de l'atome unique. Il se concentre notamment sur l'utilisation des diamants en raison de leurs propriétés optiques et magnétiques uniques pour des technologies moléculaires à l'état solide qui permettront le placement d'un atome à la fois dans la structure du diamant avec une précision au nanomètre. Ceci pourrait mener à la miniaturisation des dispositifs électroniques de la taille de simples molécules, avec des applications dans des domaines aussi variés que l'imagerie biologique, la détection de précision, le stockage des données et le traitement de l'information. Certaines de ces applications sont encore loin d'une commercialisation, mais d'autres technologies actuellement en développement en Allemagne devraient bientôt trouver des utilisations commerciales et pratiques d'ici peu. Dans le projet SSL4EU (5) par exemple, le fabricant allemand de luminaires Osram mène des recherches sur les technologies d'éclairage DEL (diode électroluminescente). L'objectif est de poser les bases d'un éclairage à DEL de haute qualité qui est relativement peu coûteux et peut obtenir l'acceptation générale des consommateurs. Les chercheurs sont convaincus qu'ils y parviendront et que cela aura d'importantes répercussions positives sur les consommateurs, la société dans son ensemble et particulièrement l'environnement. «Les sources d'éclairage à état solide basées sur des semi-conducteurs inorganiques révolutionneront l'éclairage moderne en raison de leurs propriétés uniques tels qu'une durée de vie plus longue, la capacité à régler la couleur et le transfert de charge instantané. Mais le plus important est que les DEL sont sans mercure et deviendront la source d'éclairage la plus rentable en terme énergétique dans un futur proche», déclare l'équipe. L'efficacité énergétique à une échelle plus large ainsi que la production d'électricité sont au cœur d'un autre projet coordonné par l'entreprise Edacentrum basée à Hanovre. Le centre d'intérêt de l'initiative Smartcode (6) porte sur la construction de bâtiments et de quartiers entiers et les chercheurs du projet cherchent à développer une technologie à bas prix et facile à mettre en œuvre pour la gestion intelligente de l'énergie. Leur objectif est de gérer efficacement la demande en dispositifs électriques dans les bâtiments et de coordonner l'approvisionnement à partir de sources énergétiques locales, comme des panneaux solaires sur les toits d'habitations ou de petits parcs éoliens, en créant des sous-réseaux locaux intelligents connectés à des réseaux énergétiques plus importants. «Le résultat de ce projet, dont la philosophie est de 'penser globalement, agir localement', sera de réduire l'intensité énergétique générale tout en permettant aux particuliers et aux petits commerces de bénéficier d'un marché électrique européen ouvert», explique le professeur Dr Christoph Grimm, coordinateur scientifique de Smartcode. Parallèlement, le projet Cascade (7), coordonné par Fraunhofer, étudie spécifiquement des méthodes et des systèmes permettant d'améliorer l'efficacité énergétique des aéroports. Comme le font remarquer les chercheurs, les grands aéroports modernes consomment autant d'énergie qu'une petite ville, aussi est-il extrêmement important d'améliorer l'efficacité énergétique et la gestion de l'énergie dans ces lieux. L'équipe travaille donc au développement d'un cadre et d'une méthodologie pour étayer l'exécution de solutions de TIC personnalisées s'appuyant sur l'infrastructure existante de TIC, en se penchant notamment sur la détection des défaillances pour mettre le doigt sur les problèmes dans la conception de systèmes, l'efficacité de l'équipement et les paramètres opérationnels. Son objectif est de construire un système offrant un retour sur investissement en trois ans et une réduction de 20% de la consommation d'énergie et des émissions de CO2. Qu'il s'agisse d'un grand projet d'infrastructure publique comme un aéroport ou d'une proposition pour la nouvelle législation, les citoyens doivent pouvoir communiquer leurs pensées, opinions et inquiétudes facilement et efficacement aux décideurs politiques. Le projet Life+Gov (8), coordonné par l'université Koblenz-Landau et auquel participent des partenaires de Belgique, d'Espagne, de Grèce, des Pays-Bas et de Finlande, œuvrent à trouver une solution d'administration en ligne pour portable pour faciliter la tâche aux citoyens et leur permettre d'exprimer leurs besoins, et pour que les décideurs politiques et les représentants du gouvernement comprennent les inquiétudes actuelles de la société. Ce système, qui associe des technologies de téléphone intelligent et des outils de participation en ligne à l'extraction de données et la détection, devrait être offert comme suite de logiciel en tant que service après des essais extensifs couvrant la mobilité, la maintenance urbaine et la planification urbaine. L'extraction de données, la communication avec les citoyens et la mise en réseau sociale jouent également un rôle important dans le projet M-ECO (9). Coordonné par l'université Gottfried Wilhelm Leibniz à Hanovre, les chercheurs travaillent sur un système avancé de données médicales et de renseignements sur les épidémies pour surveiller étroitement les maladies et prévenir les épidémies. «La seule façon de contrer une épidémie est par la détection précoce de signaux extrêmement petits, suivis par une réponse rapide», explique le chercheur du projet Avaré Stewart. Pour l'équipe de M-ECO, l'outil clé à la détection précoce est l'Internet. Les médias en ligne, les blogs, les réseaux sociaux, les forums de discussion non scientifiques et la communication électronique peuvent fournir des informations complémentaires sur les maladies et leurs symptômes en plus de données provenant de sources officielles telles que les hôpitaux et les organismes de santé. Le système M-ECO repose sur des technologies web 2.0 telles que les médias en accès libre et le contenu généré par les utilisateurs en tant que sources non officielles mais néanmoins rapides et efficaces d'information sur les renseignements sur les épidémies, pouvant mener à une réduction importante des risques de propagation de maladies. La gamme de projets entrepris reflète probablement le statut de l'Allemagne comme le plus grand pays de l'Union européenne, mais il est clair que la recherche et l'innovation se portent à merveille et que les scientifiques allemands poursuivront leurs contributions au développement des connaissances et à l'amélioration des technologies. --- Les projets présentés dans cet article étaient tous soutenus par le septième programme-cadre de recherche (7e PC). (1) Flexnet: NoE FlexNet - Network of Excellence for building up Knowledge for improved Systems Integration for Flexible Organic and Large Area Electronics (FOLAE) and its exploitation (2) SMErobotics: The European Robotics Initiative for Strengthening the Competitiveness of SMEs in Manufacturing by integrating aspects of cognitive systems (3) e-Brains: Best-Reliable Ambient Intelligent Nano Sensor Systems (4) Diamant: Diamond based atomic nanotechnologies (5) SSL4EU: Solid State Lighting for Europe (6) Smartcode: Smart Control of Demand for Consumption and Supply to enable balanced, energy-positive buildings and neighbourhoods (7) Cascade: ICT for Energy Efficient Airports (8) Life+Gov: Reality Sensing, Mining and Augmentation for Mobile Citizen-eGovernment Dialogue (9) M-ECO: Medical EcoSystem Liens aux sites web des projets: - Le 7e PC sur CORDIS - Flexnet sur CORDIS - SMErobotics sur CORDIS - e-Brains sur CORDIS - Diamant sur CORDIS - SSL4EU sur CORDIS - Smartcode sur CORDIS - CASCADE sur CORDIS - Life+Gov sur CORDIS - M-ECO sur CORDIS Autres liens: - Site web de la stratégie numérique de la Commission européenne