Optique et photonique : Centre de haute technologie pour le KIT

Recherche de pointe en optique et photonique nécessite des salles blanches spéciales pour des composants sensibles. (Photo : Sandra Göttisheim, KIT) / Recherche de pointe en optique et photonique nécessite des salles blanches spéciales pour des composants sensibles. (Photo : Sandra Göttisheim, KIT)

Dans le nouveau KCOP, à partir de 2026, environ 2 000 mètres carrés d'espaces de salles blanches et de laboratoires ultramodernes seront mis à la disposition des chercheurs. (Abb.: Nickl & Partner) / Au nouveau KCOP, environ 2 000 mètres carrés d'espaces de salles blanches et de laboratoires très modernes seront disponibles pour les chercheurs à partir de 2026. (Image : Nickl & Partner)

Le Centre pour l'Optique et la Photonique de Karlsruhe (KCOP) prend forme. Dans le nouveau centre technologique ultramoderne de l'Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT), des groupes de recherche travailleront à l'avenir sur des sujets utilisant la lumière ou les photons pour diverses applications. Cela inclut par exemple des photovoltaïques à haute efficacité, la communication 6G et les réseaux de fibres optiques, des capteurs quantiques innovants et des détecteurs supraconducteurs, ainsi que la capture d'images 3D ultra-rapide et la microscopie à haute résolution pour les sciences de la vie. L'inauguration du bâtiment, d'une valeur de 56 millions d'euros, est prévue pour début 2026.

« La science a besoin d'endroits inspirants comme le KCOP, où l'expertise, l'excellence et un équipement de laboratoire exceptionnel ainsi qu'une collaboration interdisciplinaire se rencontrent », a déclaré le professeur Oliver Kraft, vice-président à la recherche du KIT, lors de la pose de la première pierre du nouveau bâtiment la semaine dernière (1er décembre 2023). « Les synergies, les idées et l'innovation peuvent ainsi prendre une forme plus simple et, en fin de compte, contribuer de manière importante à la souveraineté technologique et numérique de l'Allemagne. »

L'optique et la photonique font partie des technologies clés de notre société moderne. Que ce soit la fibre optique, le photovoltaïque, les capteurs, les microscopes, les microprocesseurs ou les nanomatériaux, tous ont en commun l'utilisation de la lumière. « Nos technologies sont des composants essentiels de la transition énergétique, de la numérisation et de la connectivité, ou encore de la collecte de données dans l'industrie et la science », résume Christian Koos, professeur à l'Institut de Photonique et d'Électronique Quantique ainsi qu'à l'Institut de Microstructuretechnik du KIT et directeur scientifique du KCOP (prononcé en lettres individuelles, en allemand).

2 000 mètres carrés de salles blanches et de laboratoires

Pour mener des recherches de pointe dans ces domaines, des conditions de laboratoire excellentes et un équipement de laboratoire de qualité sont nécessaires, explique Koos. Non seulement les appareils requis sont hautement spécialisés, mais les locaux doivent également répondre à des exigences particulières, ajoute le Dr Lothar Hahn, chef de projet du KCOP : « Nous avons besoin, par exemple, de salles blanches, c’est-à-dire des pièces avec très peu de particules. La raison en est simple : une mèche humaine est environ 20 fois plus épaisse qu'une de nos pièces. Chaque particule pourrait détruire nos composants. » Maintenir ces conditions est toutefois coûteux. Jusqu’à présent, différentes institutions du KIT disposent de petites salles blanches, parfois obsolètes. Le KCOP souhaite établir de nouvelles normes et exploiter les synergies. « À partir de 2026, des groupes de recherche pourront utiliser une plateforme technologique exceptionnelle avec environ 2 000 mètres carrés de salles blanches et de laboratoires, ainsi qu’un pool d’équipements pouvant être exploités efficacement grâce à leur utilisation commune », explique Koos. Étant donné qu'il existe peu d'endroits en Europe où l’on peut étudier spécifiquement l’optique et la photonique comme à Karlsruhe, le KIT avec le KCOP deviendra encore plus attractif pour les chercheurs, les étudiants et les partenaires industriels.

Dynamique interdisciplinaire, bâtiment durable

Ce qui l’intéresse également particulièrement, c’est que le KCOP permettra à des chercheurs de différentes disciplines de se rencontrer et d’échanger sous un même toit : « Le KCOP va déclencher une toute nouvelle dynamique interdisciplinaire », dit Koos. Le centre technologique est principalement destiné aux instituts du KIT, mais il devrait également accueillir des groupes de recherche externes. Les domaines thématiques envisagés vont des énergies renouvelables aux nouvelles technologies de communication, en passant par les composants quantiques, les sciences de la vie, la fabrication numérique à l’échelle nanométrique et les matériaux sur mesure.

La communauté Helmholtz soutient la construction avec environ 50 millions d'euros, et 6 millions supplémentaires proviennent du KIT. Jusqu’à présent, le chantier est conforme au calendrier et au budget. Lors de la planification, une attention particulière a été portée à atteindre le standard « Silber » dans le « Système d’évaluation pour la construction durable » du ministère fédéral du Logement, de l’Urbanisme et de la Construction, souligne Lothar Hahn. Des mesures spécifiques incluent notamment une haute étanchéité du bâtiment, une récupération de chaleur très efficace, ainsi que l’utilisation de matériaux recyclés et de matériaux de construction respectueux de l’environnement. La chaleur résiduelle d’une autre grande expérience à proximité du site pourra également être utilisée pour chauffer le bâtiment.

En tant que « l’université de recherche au sein de la communauté Helmholtz », le KIT crée et transmet des connaissances pour la société et l’environnement. Son objectif est de contribuer de manière significative aux défis mondiaux dans les domaines de l’énergie, de la mobilité et de l’information. À cette fin, environ 9 800 employés travaillent dans une large gamme de disciplines, allant des sciences naturelles, de l’ingénierie, de l’économie aux sciences humaines et sociales. Avec ses 22 300 étudiants, le KIT prépare une relève pour des responsabilités dans la société, l’économie et la science à travers une formation universitaire axée sur la recherche. L’activité innovante du KIT fait le lien entre la connaissance et l’application, au bénéfice de la société, de la prospérité économique et de la préservation de nos ressources naturelles. Le KIT est l’une des universités d’excellence allemandes.