Projets novateurs réalisés

LiDAR-based geospatial analysis of glacial landforms in the aspiring Georgian Bay UNESCO Geo Park – Year Two

Le Canada a été glaciaire à de nombreuses reprises au cours des 2,5 derniers millions d’années et de grandes calottes glaciaires de plusieurs kilomètres d’épaisseur ont profondément affecté les paysages canadiens en érodant les roches et en déplaçant les sédiments. En utilisant des données provenant des calottes glaciaires modernes de l’Antarctique et du Groenland, les géologues glaciaires ont récemment reconnu l’empreinte de corridors de glace à écoulement rapide, avec d’anciennes calottes glaciaires appelées courants de glace, créant un nouveau paradigme pour comprendre les anciennes masses de glace à l’échelle continentale. La clé pour reconnaître et cartographier les anciens courants de glace réside dans les techniques laser à haute résolution nouvellement développées (détection et téléportation de la lumière) qui fournissent maintenant des détails jusque-là inaccessibles de la surface de la Terre et des formes de relief typiques créées sous les courants de glace à courant rapide. Un programme systématique de cartographie LIDAR des formations glaciaires autour de la baie Georgienne fournira de nouvelles données sur la dernière calotte glaciaire, son mode d’écoulement et ses effets sur le paysage, y compris l’érosion de la baie Georgienne et d’autres bassins des Grands Lacs.

LiDAR-based geospatial analysis of glacial landforms in the aspiring Georgian Bay UNESCO Geo Park

Le Canada a été glaciaire à de nombreuses reprises au cours des 2,5 derniers millions d’années et de grandes calottes glaciaires de plusieurs kilomètres d’épaisseur ont profondément affecté les paysages canadiens en érodant les roches et en déplaçant les sédiments. En utilisant des données provenant des calottes glaciaires modernes de l’Antarctique et du Groenland, les géologues glaciaires ont récemment reconnu l’empreinte de corridors de glace à écoulement rapide, avec d’anciennes calottes glaciaires appelées courants de glace, créant un nouveau paradigme pour comprendre les anciennes masses de glace à l’échelle continentale. La clé pour reconnaître et cartographier les anciens courants de glace réside dans les techniques laser à haute résolution nouvellement développées (détection et téléportation de la lumière) qui fournissent maintenant des détails jusque-là inaccessibles de la surface de la Terre et des formes de relief typiques créées sous les courants de glace à courant rapide. Un programme systématique de cartographie LIDAR des formations glaciaires autour de la baie Georgienne fournira de nouvelles données sur la dernière calotte glaciaire, son mode d’écoulement et ses effets sur le paysage, y compris l’érosion de la baie Georgienne et d’autres bassins des Grands Lacs.

Développement d’un test moléculaire pour déterminer le nombre et la viabilité des organismes vaccinaux

Ce projet vise à évaluer/tester la viabilité du vaccin commercial à base de vol coccidien vivant. Les efforts seront faits pour énumérer les espèces individuelles dans un mélange de plusieurs à plusieurs espèces vaccinales. La recherche actuelle porte sur la viabilité-qPCR, qui pourrait être capable d’amplifier et de quantifier simultanément les parasites dans une variété d’échantillons et de concentrations. . La viabilité/qPCR pour détecter et quantifier les complexes d’espèces de manière rentable serait utile pour le contrôle de la qualité des vaccins. La capacité de tester la viabilité in vitro des échantillons (en plus de quantifier les agents présents) intéresse directement les fabricants de vaccins ainsi que les laboratoires de diagnostic au Canada et à l’échelle mondiale

Development of advanced chemical techniques for the production of graphene-based nanomaterials from graphite – Year Two

Le graphène est un matériau bidimensionnel récemment découvert aux propriétés remarquables que les scientifiques et l’industrie s’efforcent intensément de comprendre et d’exploiter. Il peut être utilisé dans des applications énergétiques (par exemple, batteries et supracondensateurs pour véhicules électriques), comme couches minces conductrices pour panneaux solaires, comme membranes pour la dessalement de l’eau, ainsi que dans les revêtements antibactériens et antiviraux. ZEN Graphene Solutions Ltd. (ZEN) est une entreprise canadienne de technologie des nanomatériaux de nouvelle génération qui développe des technologies à base de graphène pour aider à protéger l’humanité et l’environnement, tout en améliorant de façon significative les produits existants. ZEN se concentre sur le développement de son graphite Albany unique comme matériau précurseur pour la production de graphène et diverses applications industrielles. L’équipe de recherche du professeur Aicheng Chen à l’Université de Guelph a développé des techniques à l’échelle de laboratoire pour synthétiser des nanomatériaux à base de graphène à partir du graphite unique d’Albany de ZEN. Deux brevets américains et un brevet canadien ont récemment été accordés. L’objectif de ce projet proposé Mitacs Elevate est de mettre à l’échelle et de transférer ces nouvelles approches brevetées et technologies innovantes du Chen Research Lab vers ZEN pour la production commerciale de nanomatériaux à base de graphène pour des applications énergétiques propres, environnementales et médicales.

Development of advanced chemical techniques for the production of graphene-based nanomaterials from graphite

Le graphène est un matériau bidimensionnel récemment découvert aux propriétés remarquables que les scientifiques et l’industrie s’efforcent intensément de comprendre et d’exploiter. Il peut être utilisé dans des applications énergétiques (par exemple, batteries et supracondensateurs pour véhicules électriques), comme couches minces conductrices pour panneaux solaires, comme membranes pour la dessalement de l’eau, ainsi que dans les revêtements antibactériens et antiviraux. ZEN Graphene Solutions Ltd. (ZEN) est une entreprise canadienne de technologie des nanomatériaux de nouvelle génération qui développe des technologies à base de graphène pour aider à protéger l’humanité et l’environnement, tout en améliorant de façon significative les produits existants. ZEN se concentre sur le développement de son graphite Albany unique comme matériau précurseur pour la production de graphène et diverses applications industrielles. L’équipe de recherche du professeur Aicheng Chen à l’Université de Guelph a développé des techniques à l’échelle de laboratoire pour synthétiser des nanomatériaux à base de graphène à partir du graphite unique d’Albany de ZEN. Deux brevets américains et un brevet canadien ont récemment été accordés. L’objectif de ce projet proposé Mitacs Elevate est de mettre à l’échelle et de transférer ces nouvelles approches brevetées et technologies innovantes du Chen Research Lab vers ZEN pour la production commerciale de nanomatériaux à base de graphène pour des applications énergétiques propres, environnementales et médicales.

Effets d’un entraînement à l’effort sur les adaptations hémodynamiques de patients coronariens: vers la détermination de variables prédictives de réponse à l’entraînement.

L’impact bénéfique de l’activité physique dans le traitement de nombreuses pathologies est largement démontré et son importance dans la réadaptation cardiaque est avérée. En parallèle, l’utilisation de différents biomarqueurs comme évaluation des processus physiopathologiques relatifs à la maladie coronarienne et l’IC est de plus en plus répandue. Cependant, il n’existe pas à ce jour « un » marqueur spécifique ou « un ensemble spécifique » de marqueurs prédictifs de l’évolution de la pathologie en lien avec un programme d’entraînement.
Dans ce contexte, je souhaiterais collaborer avec le Dr Mathieu Gayda, PhD du Centre EPIC de l’Institut de Cardiologie de Montréal (ICM). Grâce à cette collaboration, il me sera possible de mesurer des paramètres cardiopulmonaires et hémodynamiques (VO2, débit cardiaque, pression de remplissage diastolique ventriculaire) associée aux évaluations cérébrales (Doppler transcrânien, fNIRS) afin de déterminer le caractère répondeur ou non répondeur des patients à l’entraînement.
Les résultats potentiels de ce projet permettront à moyen terme d’améliorer la qualité de vie des patients en leur permettant d’acquérir plus d’autonomie dans leur vie quotidienne en limitant les réhospitalisations grâce à un programme d’entraînement personnalisé.

Schools, Austerity and Privatization in the Pandemic Era

Ce projet évalue de façon critique le travail des éducateurs de la maternelle à la 12e année, qui a été affecté par les politiques du gouvernement de l’Ontario sous la direction du premier ministre Ford, tant avant la pandémie de COVID-19, y compris l’augmentation de la taille des classes et l’apprentissage en ligne obligatoire, que durant la pandémie, notamment ses politiques de santé publique, la transition vers l’apprentissage virtuel et les horaires scolaires alternatifs. Ce projet soutient que les politiques gouvernementales durant les deux périodes étaient globalement cohérentes avec une approche d’austérité fiscale pour l’éducation publique, la recherche d’opportunités pour les acteurs privés, le mépris du professionnalisme des éducateurs et une posture conflictuelle envers leurs syndicats. Le projet combine l’analyse des politiques gouvernementales et des districts scolaires avec des entrevues avec des experts, dont des décideurs gouvernementaux, des responsables des districts scolaires, des dirigeants syndicaux, des universitaires et des militants en éducation. Des comparaisons seront faites avec les réponses à la pandémie dans d’autres juridictions. Un rapport de recherche complet sera remis aux Fédérations des enseignants de l’Ontario et à leurs affiliés.

Micropatterned Surfaces for Fouling-Resistant Oil Sands Instrumentation

L’industrie canadienne des sables bitumineux a mené d’importants efforts de recherche et développement visant à améliorer les processus de traitement des résidus des sables bitumineux, dans le but de récupérer les gisements de résidus et de ramener l’environnement à son état naturel. L’instrumentation joue un rôle clé dans l’optimisation du traitement des résidus, mais la mise en œuvre de nouvelles technologies a été entravée par des problèmes liés à l’encrasssement dû aux niveaux résiduels de bitume présents dans les flux de résidus. La recherche proposée portera sur les techniques d’ingénierie de surface visant à réduire ou éliminer l’encrassement. En particulier, des motifs microscopiques inspirés de matériaux naturels comme la peau de requin seront gravés au laser dans des matériaux couramment utilisés dans les instruments de résidus, comme l’acier inoxydable ou le saphir. Les succès dans ce domaine amélioreraient la fiabilité des procédés, réduiraient les besoins d’entretien et permettraient l’application commerciale de nouveaux instruments prometteurs. Les connaissances acquises grâce à ce projet augmenteront la compréhension de l’utilité du modelage de surface pour les procédés des sables bitumineux et d’autres industries.

Design of a Compact Accelerator Based Neutron Source

Le prix Mitacs Globalink renforcera un effort de recherche interdisciplinaire visant la réalisation d’un prototype de source de neutrons à base d’accélérateur compact au Canada (CANS) à l’Université de Windsor. Trois lignes de faisceau sont prévues pour l’installation CANS et elles sont destinées à servir des applications en sciences des matériaux, sciences médicales et production de radioisotopes fluor-18.

Des recherches et développements critiques doivent être menés sur trois aspects majeurs de l’infrastructure CANS : la source, le transport des neutrons et l’instrumentation de la ligne de faisceau. La collaboration avec le Forschungszentrum Jülich offrira une formation clé aux chercheurs canadiens sur l’utilisation du logiciel Vitess, utilisé pour modéliser la performance des instruments à neutrons. Ce projet sera axé sur l’optimisation du transport des neutrons et de l’instrumentation pour l’instrument de diffusion de neutrons à petit angle.

Thermophotovoltaics for waste-heat to electric power conversion on spacecrafts – Year Two

Les missions spatiales sont très coûteuses, limitées et souvent de courte durée. Les capacités et la valeur d’une mission spatiale dépendent de l’énergie et de la puissance disponibles sur un vaisseau spatial. Pour de nombreuses missions spatiales, il n’est pas possible d’apporter une source d’énergie capable de fournir l’énergie requise pendant toute la durée de la mission. De plus, les engins spatiaux génèrent souvent un excès de chaleur largement inutilisée. Les systèmes de refroidissement des engins spatiaux sont conçus pour rayonner de la chaleur indésirable dans l’espace afin d’éviter la surchauffe. Cependant, la chaleur indésirable sur les vaisseaux spatiaux a un grand potentiel pour générer de l’électricité.

L’objectif de ce projet est d’intégrer un nouveau dispositif thermophotovoltaïque (TPV) dans un système de propulsion d’un engin spatial. Les dispositifs TPV utilisent une cellule photovoltaïque pour convertir la chaleur radiante en électricité. Le système TPV de ce projet comprend une nouvelle structure de cavité optique qui concentre l’énergie rayonnante d’une source de chaleur sur une cellule photovoltaïque. Ce système TPV est composé de composants durables et peu coûteux, ne possède pas de pièces mobiles et ne génère pas de vibrations qui pourraient nuire au fonctionnement d’un vaisseau spatial.

Routes forestières non pavées comme source de sédiments en suspension dans le bassin versant de la rivière Honna

La rivière Honna est la source d’eau potable du village de Queen Charlotte (pop. 950), et constitue aussi un habitat important pour le saumon. Les sédiments provenant des routes forestières non pavées près de la rivière pourraient pénétrer dans le chenal en quantités importantes. Lors d’un stage précédent, le stagiaire David Reid a mis en œuvre une étude à l’échelle de la portée du chenal de toutes les sources de sédiments de la rivière Honna afin de déterminer le volume total de sédiments apportés par la route, ainsi que la comparaison de ce volume avec les sources naturelles de sédiments. L’objectif du stage proposé est de compléter le bilan sédimentaire à l’échelle de la portée en effectuant de secondes mesures du profil du chenal afin d’estimer les taux d’érosion des berges et le stockage des sédiments dans le chenal. La mesure de la concentration et du rejet de sédiments en suspension est en cours et se poursuivra pendant ce stage. Les données collectées seront analysées afin d’évaluer l’impact des routes forestières à l’échelle de la portée. Plus précisément, l’effet du trafic sera examiné et le rôle du moment de l’apport de sédiments sera étudié. Les résultats serviront à gérer l’utilisation des routes par temps humide dans le bassin versant de la rivière Honna, et combleront également les lacunes de recherche liées à l’apport de sédiments à grande échelle provenant des routes vers les rivières.

Thermophotovoltaics for waste-heat to electric power conversion on spacecrafts

Les missions spatiales sont très coûteuses, limitées et souvent de courte durée. Les capacités et la valeur d’une mission spatiale dépendent de l’énergie et de la puissance disponibles sur un vaisseau spatial. Pour de nombreuses missions spatiales, il n’est pas possible d’apporter une source d’énergie capable de fournir l’énergie requise pendant toute la durée de la mission. De plus, les engins spatiaux génèrent souvent un excès de chaleur largement inutilisée. Les systèmes de refroidissement des engins spatiaux sont conçus pour rayonner de la chaleur indésirable dans l’espace afin d’éviter la surchauffe. Cependant, la chaleur indésirable sur les vaisseaux spatiaux a un grand potentiel pour générer de l’électricité.

L’objectif de ce projet est d’intégrer un nouveau dispositif thermophotovoltaïque (TPV) dans un système de propulsion d’un engin spatial. Les dispositifs TPV utilisent une cellule photovoltaïque pour convertir la chaleur radiante en électricité. Le système TPV de ce projet comprend une nouvelle structure de cavité optique qui concentre l’énergie rayonnante d’une source de chaleur sur une cellule photovoltaïque. Ce système TPV est composé de composants durables et peu coûteux, ne possède pas de pièces mobiles et ne génère pas de vibrations qui pourraient nuire au fonctionnement d’un vaisseau spatial.