Ingénierie des surfaces à la HE-Arc : repousser les limites des revêtements de surface

Le Groupe de compétences en Ingénierie des surfaces de la Haute École Arc (HE-Arc) allie recherche appliquée, formation d’ingénieur·es et soutien industriel, dans l’objectif de répondre aux besoins concrets des entreprises. Spécialisé dans les traitements de surfaces, le groupe développe de nombreuses fonctionnalités, qu’il s’agisse de protéger, de lubrifier, de rendre des surfaces biocompatibles ou de personnaliser l’apparence des composants.

Le groupe se distingue par sa spécialisation dans les composants de petite taille, une niche stratégique pour l’horlogerie, la medtech et les outils d’usinage. Ses compétences reposent sur deux piliers technologiques: les dépôts sous vide (PVD, ALD) et les traitements en phase liquide (galvanoplastie, anodisation, électro-polissage). Depuis trente ans, il développe des revêtements décoratifs et fonctionnels, travaillant sur les couleurs, la protection contre l’usure et la corrosion, la lubrification sèche, l’hydrophobie et, plus récemment, l’amélioration de la biocompatibilité des surfaces. Ces recherches s’inscrivent dans une logique d’accompagnement industriel dans laquelle chaque projet est conçu sur mesure, selon le cahier des charges du client, et s’appuie sur une expertise en caractérisation pour développer un traitement ou revêtement de surface spécifique.

Des projets concrets

Le groupe mène une dizaine de projets par an, dont une majorité est financée par des fonds de type Innosuisse. C’est lors de l’un de ces projets Innosuisse qu’a eu lieu la première collaboration entre Alliance et le groupe d’Ingénierie des surfaces, un partenariat portant sur des revêtements PVD pour des outils de coupe, qui a abouti à une collaboration fructueuse avec une entreprise jurassienne spécialisée dans ce domaine.

Un autre exemple emblématique des projets menés par le groupe de la HE-Arc est le développement d’électrodes implantables flexibles pour la stimulation cérébrale, notamment dans le traitement de la maladie de Parkinson. Les électrodes commerciales, basées sur des métaux précieux comme l’iridium ou l’osmium, sont coûteuses et encombrantes. Le groupe a conçu une alternative sur un support en silicone, avec une couche métallique ultrafine, réduisant la quantité de matière et le coût. Le prototype a été validé en laboratoire, puis industrialisé par l’entreprise qui avait amené le projet.

Un autre projet, d’ordre interne, a permis de résoudre un défi technique majeur: l’électro-polissage de stents cardiovasculaires en Nitinol, obtenus par impression 3D. Ces stents, fabriqués à partir de poudres, présentaient des particules détachables à la surface, ce qui constitue un risque pour la sécurité des patient·es. Le groupe a développé un procédé d’électro-polissage avec des bains d’électrolytes et des électrodes adaptées, permettant un polissage homogène et la suppression des particules. Ce travail a ouvert une nouvelle activité: l’électro-polissage écologique d’alliages variés (acier, bronze, titane, or, argent) via des solvants «doux» (DES — Deep Eutectic Solvents), biodégradables et biocompatibles, remplaçant les acides forts et solvants nocifs comme le méthanol. Ces solvants innovants, considérés comme de la «chimie douce», permettent non seulement d’ébavurer les pièces métalliques imprimées en 3D, mais aussi d’atteindre un polissage miroir sur des pièces conventionnelles, une avancée majeure pour l’industrie médicale et horlogère.

Recherche et développement au service de l’industrie

Le groupe de compétences en Ingénierie des surfaces incarne une vision de l’innovation tournée vers l’industrie, non seulement en développant des technologies, mais aussi en les rendant accessibles, applicables et écologiques. L’expertise du groupe s’appuie sur des compétences en caractérisation telles que les analyses métallographiques, topographiques, de la composition chimique, et sur des tests mécaniques, optiques, tribologiques et de corrosion.