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La récente Journée d’étude de la Société suisse de chronométrie a mis en lumière l’extraordinaire émulation scientifique que suscitent les régulateurs horlogers.

Ils s’appellent Echappement Genequand et IsoSpring. Deux projets nés de la recherche scientifique en cours au Centre suisse d’électronique et de microtechnique de Neuchâtel (CSEM) et dans le nouvel Instant-Lab de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), sponsorisé par Patek Philippe. Présentés en septembre dernier lors de la Journée d’étude de la Société suisse de chronométrie, les deux inventions ont enflammé l’intérêt de l’industrie. L’Echappement Genequand et l’IsoSpring intègrent des lames vibrantes à la place du spiral pour créer les oscillations. Plus usuel, le premier reproduit le système d’un régulateur avec roue d’ancre, ancre et oscillateur. Le second explore des territoires jusqu’ici peu défrichés.

Une réserve de marche phénoménale

Pierre-Marcel Genequand, ingénieur au CSEM aujourd’hui retraité, invente l’Echappement Genequand en l’an 2000. Quelque 10 ans plus tard, Vaucher Manufacture s’implique dans le projet et l’invention se concrétise. Aujourd’hui, les ingénieurs travaillent à la fiabilisation du système après une première phase indispensable de miniaturisation. Objectif : une mise en production d’ici trois à cinq ans. La manufacture disposera alors d’une licence exclusive au bénéfice de la marque du Groupe Parmigiani Fleurier.

L’Echappement Genequand amplifie notablement la réserve de marche grâce à une faible consommation d’énergie. Lors des phases de test, un calibre standard ainsi équipé a fonctionné un mois et demi au lieu de 8 jours. Cet échappement se caractérise par l’absence de ressort spiral et d’axe de balancier. À la place, deux microlames se croisent pour créer un mouvement alternatif régulier. L’axe devient virtuel : il correspond au point de croisement des lames. Le balancier Wittrick, nommé ainsi d’après le scientifique éponyme spécialiste des systèmes vibratoires, est directement rattaché à l’ancre dont il est solidaire. Inspirée de l’échappement Sauterelle de Harrison, l’ancre intègre aussi des lames flexibles pour contrôler ses déplacements. Un correcteur placé au-dessus du balancier le retient si nécessaire pour garantir l’isochronisme. Le recours au silicium a permis de réaliser les pièces de cet échappement particulier. Si le prototype actuel fonctionne à une fréquence de 2,5 Hz, Takahiro Hamaguchi, responsable du département Mouvement de Vaucher, annonce que le second prototype atteint déjà 18 Hz, soit 129 600 alternances-heure.

La régulation unidirectionnelle, la technologie de demain ?

Développé par le laboratoire Instant-Lab de l’EPFL, dirigé par le professeur Simon Henein, le système IsoSpring remplace l’échappement traditionnel par un régulateur à fonctionnement unidirectionnel. Il prend la forme d’une construction en deux dimensions vibrant de façon régulière et contrôlée. Encore à l’état de concept expérimental, l’IsoSpring possède ainsi deux degrés de liberté. Il est constitué de deux ressorts-lames similaires posés à 90 degrés et indépendants. Cette architecture obéit à une observation faite par Isaac Newton en 1687. Celle-ci prédit que ces deux ressorts vont produire un mouvement elliptique et unidirectionnel. De plus, ce mouvement est très régulier. Même si la vitesse varie, le temps de retour reste toujours le même. Cette régularité est fondamentale pour être en mesure de compter le temps. Aujourd’hui, l’équipe travaille à miniaturiser l’imposant prototype de recherche pour le moment animé par une manivelle tournant toujours dans le même sens.

L’Echappement Genequand et l’IsoSpring prolongent une série d’inventions significatives rendues possibles par l’utilisation du silicium dès les années 2000. L’échappement Dual Ulysse d’Ulysse Nardin ou plus récemment l’Echappement Constant à lame flambée de Girard-Perregaux l’illustrent bien. Pourtant, De Bethune est la seule marque à avoir osé s’affranchir des systèmes traditionnels avec son concept de résonique. Celui-ci se différencie de l’IsoSpring, car il n’y a pas de connexion mécanique sinon un contrôle magnétique de la force. Autre particularité : De Bethune a rendu toute sa recherche publique sur un blog lancé en même temps que le projet. Le but, manqué jusqu’ici, était d’inciter d’autres chercheurs à participer à l’aventure. Identiques sur le principe mais différentes dans leurs applications, l’IsoSpring et la résonique pourraient sérieusement ouvrir de nouvelles perspectives.

Louis Nardin