Équipement de pointe pour cinq projets de recherche de l’UdeS

Les projets de cinq professeures et professeurs de l’Université de Sherbrooke ont été retenus par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) dans le cadre du concours Fonds des leaders John-R.-Evans, qui permet l’acquisition d’infrastructures de recherche.

Que l’on cherche à créer un nouveau traitement contre le cancer, à étudier les couleurs du passé ou à programmer des robots qui effectuent des missions de sauvetage, l’infrastructure de recherche doit suivre la vitesse de construction du savoir.

Grâce à un financement totalisant 3,5 M$, cinq programmes de recherche d’envergure de l’UdeS pourront repousser encore davantage la limite des connaissances liées à l’art ancien, à la robotique, au système immunitaire, au stockage d’énergies renouvelables ainsi qu’aux applications photoniques, neuromorphiques et quantiques utilisées dans le déploiement de l’intelligence artificielle et des réseaux de télécommunications.

Le montant attribué par la FCI (1,4 M$) permettra de couvrir 40 % des coûts engendrés par l’achat des équipements. Une somme identique (1,4 M$) provenant du gouvernement du Québec couvrira aussi les dépenses dans une proportion de 40 %. Les 20 % restants seront versés par d’autres investisseurs.

Pour obtenir ces montants, les professeures et professeurs Hugues Allard-Chamard, Maude Blondin, Adelphine Bonneau, Sylvain Nicolay et Jocelyn Veilleux ont dû démontrer, entre autres, qu’ils sont reconnus comme étant à l’avant-garde dans leur domaine ou qu’ils ont la capacité de faire preuve d’excellence dans leur champ d’expertise.

Pour le vice-recteur à la recherche et aux études supérieures, cette aide favorise l’avancement de la science tout en enrichissant l’environnement de recherche de l’UdeS :

Grâce à ce financement, la FCI permet à nos équipes de recherche de réaliser des manipulations plus complexes et de développer une expertise plus poussée. En plus d’être profitables pour la science, ces travaux hautement spécialisés rendent notre institution encore plus attrayante quand vient le temps de recruter des chercheurs et chercheuses de talent. Ils permettent aussi à l’Université de Sherbrooke de se positionner sur les plans de l’innovation et de l’excellence.

Jean-Pierre Perreault, vice-recteur à la recherche et aux études supérieures

Traitements personnalisés contre l'arthrite inflammatoire et le cancer du sein

Hugues Allard-Chamard, professeur au Département de médecine, membre de l’Institut de recherche sur le cancer de l’Université de Sherbrooke (IRCUS)

Le sort des personnes atteintes d’arthrite inflammatoire ou d’un cancer du sein triple négatif pourrait changer grâce aux travaux du chercheur et rhumatologue Hugues Allard-Chamard et de son équipe.

L’une incurable et l’autre hautement mortelle, ces deux maladies ont en commun l’absence de traitements efficaces. Codirigé avec les professeures Sophie Roux et Lee-Hwa Tai, le programme de recherche du professeur Allard-Chamard utilise l'immunophénotypage dans l’espoir d’élucider le lien entre le système immunitaire et la progression de ces maladies.

Plus précisément, nous menons des études translationnelles pour mieux comprendre les mécanismes immunitaires responsables de l'arthrite inflammatoire et de l'efficacité de l'immunothérapie contre le cancer du sein triple négatif.

Professeur Hugues Allard-Chamard

Avec le montant reçu, le chercheur fera l’acquisition d'un trieur de cellules à capacité spectrale, un appareil permettant de détecter, de quantifier et d'analyser les cellules immunitaires impliquées dans les maladies étudiées.

« Il est essentiel d'offrir à notre personnel hautement qualifié la possibilité de mener des expériences de pointe. Notre programme et l'instrument demandé offriront une occasion inégalée d'incorporer dans notre recherche la cytométrie de flux spectrale la plus moderne qui soit avec la technique d'imagerie des cellules vivantes. »

Ultimement, ce programme de recherche a pour ambition de faire progresser l’approche moderne de la médecine personnalisée au Canada.

Programmer des robots pour des missions de sauvetage

Maude Blondin, professeure au Département de génie électrique et de génie informatique, membre de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT)

Pour effectuer des sauvetages en régions inaccessibles ou dangereuses pour l’humain, des équipes de drones et de robots terrestres constituent une solution d’avenir, mais qui n’a pas atteint son plein potentiel. En effet, la majorité des recherches pour améliorer la programmation de ces robots sont principalement théoriques et accusent un retard pour répondre aux exigences des applications sur le terrain.

Avec l’aide financière obtenue, la professeure Maude Blondin, de la Faculté de génie, pourra effectuer des recherches dans un environnement proche des applications réelles, et ce, grâce à l’acquisition d’une plateforme robotique collaborative composée d'une équipe de drones, de robots terrestres et d'un système complet de caméras de capture de mouvement. Une partie de ces recherches seront menées en collaboration avec le professeur de génie François Ferland.

Mes travaux visent à programmer ces robots pour qu’ils optimisent divers objectifs avec des priorités différentes, ce qu’on appelle des techniques distribuées d'optimisation multiobjectif (DOM). Ainsi, une fois sur le terrain, au lieu de suivre un programme fixe, les robots pourraient décider en temps réel de leur trajectoire en déterminant s’il est préférable qu’ils se rendent le plus rapidement possible à leur destination ou plutôt qu’ils minimisent leur consommation d’énergie.

Professeure Maude Blondin

Les algorithmes qui seront développés par la professeure Blondin et son équipe pour les missions d'exploration et de sauvetage ont le potentiel d'intéresser les organismes humanitaires ou de défense, et possiblement de sauver des vies dans certaines situations.

Technologies et chronologie des matières colorantes anciennes

Adelphine Bonneau, professeure au Département de chimie ainsi qu’au Département d’histoire, membre du Centre d’étude des matériaux et des procédés verts de l’UdeS et de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT)

La professeure Adelphine Bonneau, rattachée à la fois à la Faculté des sciences et à la Faculté des lettres et sciences humaines, dirige deux programmes de recherche, PRADAM et ChroMa, qui s’intéressent à la transformation des matières colorantes anciennes, à leur emploi par exemple dans le verre dans les peintures, et à l’évolution des pratiques grâce à leur datation.

Grâce à l’aide financière du Fonds des leaders John-R.-Evans, la chercheuse et son équipe acquerront un nouveau microspectromètre Raman qui leur permettra d’étudier la matière à l’échelle moléculaire, sa provenance (géologique, végétale, animale) et les procédés de transformation (chauffe, broyage, décantation, mélange) qui étaient employés. Il s’agit d’un outil de choix pour attribuer des sites et des objets archéologiques à un groupe précis d'individus sur un territoire donné à une époque déterminée.

De plus, avec le soutien financier reçu, la professeure Bonneau mettra sur pied la toute première infrastructure canadienne de recherche en milieu universitaire spécifiquement configurée pour l'étude détaillée des matériaux du patrimoine culturel, appelée IRChroMa (Infrastructure de recherche pour la chimie et la chronologie des matières colorantes anciennes).

L’expertise que nous allons développer avec IRChroMa sera des plus utiles pour les enjeux touchant l'identité et la reconnaissance territoriale au Québec, autant pour le patrimoine autochtone que pour la période historique. Nos travaux vont permettre d’apporter un nouveau regard sur les échanges entre communautés sur le territoire québécois, sur leurs technologies et leurs savoir-faire, tout en attribuant les sites et objets archéologiques comportant des matières colorantes à un groupe précis d'individus.

Professeure Adelphine Bonneau

Elle codirigera ce projet avec la professeure Geneviève Dumas, également rattachée au Département d’histoire de la FLSH. Pour les cinq prochaines années, leurs recherches se concentreront sur les matières colorantes utilisées pour réaliser les peintures rupestres en Afrique australe et au Canada, et sur celles employées pour fabriquer les verres colorés en Europe entre le XVI^e siècle et le XIX^e siècle.

Matériaux quantiques et prospérité numérique du Québec

Sylvain Nicolay, professeur au Département de génie électrique et de génie informatique, membre de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) et de l’Institut quantique (IQ)

Le déploiement de l’intelligence artificielle et des prochains réseaux de télécommunications à grande vitesse est en grande partie tributaire des progrès technologiques qui seront réalisés notamment en génie et en sciences quantiques.

Pour la poursuite de ses travaux, le professeur Sylvain Nicolay, de la Faculté de génie, se dotera d’un appareil de type « Atomic Layer Deposition », qui servira à développer des matériaux à base de nitrure. Le  chercheur mettra au point des procédés de fabrication avec ses collègues Paul Charette et Dominique Drouin dans trois axes de recherche : le calcul quantique (P^r Nicolay), la photonique (P^r Charette) et les applications neuromorphiques (P^r Drouin).

Ces technologies renferment un potentiel immense. Ne pensons qu’à la cybersécurité ou à la création de modèles météorologiques plus précis. Elles généreront également des retombées économiques pour le Canada.

Le résultat de ce projet contribuera à placer le Canada à l’avant-garde de ces technologies et il participera à la formation locale d'une main-d'œuvre hautement qualifiée, ce qui contribuera également à maximiser les retombées économiques et à créer de nouvelles entreprises actives dans le domaine.

Professeur Sylvain Nicolay

Ce programme de recherche est mené dans le cadre de DistriQ, la zone d’innovation quantique, et de celui de la Chaîne d’innovation intégrée, laquelle regroupe l’Institut quantique (IQ) de l’UdeS, l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) de l’UdeS et le Centre de Collaboration MiQro Innovation (C2MI).

Des matériaux novateurs pour le stockage d’énergies renouvelables

Jocelyn Veilleux, professeur au Département de génie chimique et de génie biotechnologique, directeur de la Plateforme de recherche et d’analyse des matériaux et membre du Centre d’étude des matériaux et des procédés verts de l’UdeS

Le professeur Jocelyn Veilleux souhaite développer et produire des nanomatériaux novateurs pour le stockage d’énergie en utilisant les plasmas thermiques à couplage inductif. Ce type de matériaux existe déjà, mais les processus de synthèse sont souvent complexes. Le professeur Veilleux a comme objectif d’optimiser le choix des précurseurs initiaux pour produire ces matériaux en une seule étape. Il étudiera spécifiquement certaines céramiques techniques et certains alliages à haute entropie.

Le professeur Veilleux utilisera les sommes reçues pour équiper la Plateforme de recherche et d’analyse des matériaux (PRAM) d’appareils d'analyse qui permettront de déterminer précisément la composition élémentaire et le comportement thermique des matériaux produits. Grâce à ces appareils, il pourra notamment détecter la présence de contaminants à l’état de traces et établir les propriétés optimales pour le stockage d’énergies renouvelables.

 Le personnel qui sera formé grâce à l’infrastructure financée sera hautement qualifié pour préparer des matériaux de cathode et des électrolytes solides pour les batteries au lithium ou encore des alliages à haute entropie pour le stockage d'hydrogène vert et pour la détection de fuites éventuelles. Nos travaux contribueront à améliorer les capacités de stockage d'énergies renouvelables au Québec dans une perspective de développement durable.

Professeur Jocelyn Veilleux

Avec l’infrastructure mise en place et la collaboration de la professeure de génie civil et de génie du bâtiment Debra Hausladen, l'équipe du professeur Veilleux étudiera les effets nuancés des matériaux de stockage d'énergie sur l'environnement. En analysant comment ces matériaux redox-actifs agissent sur les processus biologiques et chimiques, le professeur Veilleux et la professeure Hausladen pourront mieux prédire l'impact de ces substances sur le cycle du carbone du sol et la contamination des eaux souterraines.

Leur objectif est de prévoir les risques environnementaux et de proposer de meilleures stratégies pour la gestion de l'ensemble du cycle de vie de ces matériaux, couvrant l'extraction, la production, l'utilisation et le stockage.