Projets novateurs réalisés

Probiotiques pour prévenir la progression de la stéatohépatite non alcoolique vers la cirrhose

En raison de l’augmentation de l’obésité, la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) est maintenant la maladie chronique du foie la plus courante. La stéatohépatite non alcoolique (NASH) est la forme pathogène de la NAFLD et peut évoluer vers la cirrhose et la nécessité d’une transplantation hépatique. Il n’existe actuellement aucune thérapie approuvée par Santé Canada pour le traitement de la NASH. Il a été démontré que le microbiome intestinal contribue au développement de la NASH. Ce projet vise à comprendre l’impact des altérations du microbiome intestinal sur le développement et la progression du développement de la NASH, et comment les probiotiques (Lacidofil, Lallemand Health Solutions Inc.) peuvent inhiber la progression vers des cicatrices importantes du foie. Ces résultats aideront à élargir les connaissances actuelles sur les probiotiques comme option préventive et thérapeutique pour la NASH.

Développement d’outils pour évaluer la structuration génétique et d’âge du concombre de mer de l’Atlantique (Cucumaria frondosa)

À mesure que les pêcheries du concombre de mer de l’Atlantique (Cucumaria frondosa) se développent dans le Canada atlantique, une gestion efficace exigera une compréhension approfondie des relations génétiques sous-jacentes au sein et entre différentes populations afin d’évaluer la « santé génétique ». La détection de la structure génétique, comme les différences de fréquences alléliques et d’hétérozygosité, est difficile chez les espèces d’invertébrés marins comme C. frondosa en raison d’un stade larvaire très dispersif et long, ce qui entraîne un flux génétique élevé entre les populations. Grâce à l’utilisation d’une technologie de séquençage de nouvelle génération connue sous le nom de séquençage de l’ADN associé au site de restriction (RADseq), des quantités suffisantes de données génétiques peuvent être générées pour détecter des niveaux significatifs de structuration génétique à partir d’études sur d’autres invertébrés marins. L’application de cette technique à C. frondosa aidera à mieux définir les sous-populations et permettra des évaluations plus approfondies de la santé et de l’adaptabilité de la population, deux éléments essentiels à une gestion efficace des pêches.

Développement et optimisation d’un système d’échange géographique intégré sur pieux

Les pompes à chaleur géothermiques (GSHP) sont une alternative propre et durable aux technologies conventionnelles de chauffage et de climatisation. Actuellement, les coûts initiaux élevés et la complexité technique du forage et de l’installation des GSHP empêchent leur adoption généralisée. Innovia GEO Corporation développe un nouveau système GSHP qui s’intègre directement aux pieux structurels des bâtiments. Bien que ces pieux soient largement utilisés dans l’industrie de la construction comme élément de fondation de bâtiment, leur utilisation dans le cadre d’un GSHP reste inexplorée. Leur double usage pourrait réduire les coûts et éliminer les obstacles logistiques à la mise en œuvre. Ce projet comprendra des recherches expérimentales et de simulation informatique pour caractériser la fonctionnalité de la technologie proposée. La modélisation informatique sera utilisée pour mieux comprendre le système. Les stagiaires travailleront avec le partenaire industriel sur deux expériences; une expérience à l’échelle du laboratoire et un site de démonstration. Ces études seront essentielles à la commercialisation par Innovia des GSHP sur pieux structurels.

Synthèse du graphène et des films graphitiques

Le problème global à résoudre est la synthèse de graphène ou de revêtements graphitiques à partir de la phase liquide. Ce travail découle d’une enquête antérieure, appuyée par un MITACS Accélération à l’utilisation du « poly(hydridocarbyne) » (PHC), un polymère carbone-hydrogène soluble, comme précurseur à la formation de revêtements de type carbone de type diamant. À la suite de tentatives de purification du PHC par cycle électrochimique, il a été découvert que la surface du polymère pouvait être convertie en une couche de graphène ou de graphitique. Cette enquête explorera cette avancée et poursuivra les étapes suivantes : 1) synthèse chimique ou électrochimique du PHC par plusieurs procédés identifiés précédemment; 2) revêtir le PHC de la solution sur un matériau substrat électriquement conducteur, en formant alternativement le PHC en films autonomes avec une conductivité électrique limitée; 3) conversion électrochimique du PHC en graphène ou en films graphitiques; 4) tests et caractérisation.

Les films de graphène sont utiles pour leurs propriétés électriques et optiques, ainsi que comme revêtement protecteur. La méthode actuelle de fabrication est la déposition chimique en phase vapeur (CVD). Cependant, la CVD est relativement coûteuse et limite aussi grandement la taille et la topographie sur lesquelles le revêtement peut être déposé.

Ouvrir la voie à l’impression 3D sur béton pour un logement durable dans les régions froides

Ces deux premières unités sont des sous-projets d’une étude de faisabilité plus vaste qui vise à résoudre les défis qui empêchent la construction de logements dans les régions éloignées du nord du Canada, malgré un besoin écrasant. L’utilisation de l’impression 3D pour réaliser des projets de logements de qualité dans des climats éloignés nécessite des recherches supplémentaires avant son déploiement. Le contexte plus large de ce projet est d’établir la technologie, la méthodologie et les pratiques pour construire des logements appropriés dans les communautés du Nord.

Développement d’installations d’essais expérimentaux et de protocoles d’essais rigoureux pour caractériser les mesures non linéaires par sonde Pitot à proximité d’un corps de falaise déformable destinés à être utilisés chez AeroLab Technology

La prédiction des phénomènes de dynamique des fluides est un domaine de recherche à part entière. Une solution complète aux équations non linéaires de Navier-Stokes qui régissaient l’écoulement des fluides n’a pas encore été trouvée avec les mathématiques modernes. C’est pour cette raison que, pour caractériser et tester de nouveaux capteurs aérodynamiques, une installation d’essai doit exister où divers paramètres peuvent être contrôlés afin d’en comprendre l’effet. AeroLab Technology requiert un stagiaire ayant une formation en mécanique des fluides et en conception expérimentale pour concevoir et construire une soufflerie afin d’effectuer des tests préliminaires sur les capteurs actuels et à venir. Afin d’assurer des données de haute qualité, le stagiaire développera également des procédures de test pour les nouvelles installations afin de minimiser l’erreur systématique lors de la réalisation des expériences.

Performance sismique des groupes de pieux hélicoïdaux et leur efficacité des coûts comme alternative aux pieux enroulés

Un nouveau modèle de risque sismique du Canada sera intégré au NBCC2020, ce qui augmentera le risque sismique de 50 à 100%. Par ailleurs, les pieux hélicoïdaux constituent une alternative fiable et économique aux pieux conventionnels en raison de leur installation rapide, de leur coût réduit et de leur risque de main-d’œuvre moindre. Elles conviennent à la rénovation de fondations existantes et déficientes, car elles nécessitent des équipements d’installation plus petits qui causent un minimum de vibrations et de bruit lors de l’installation. Les observations lors de récents séismes violents ont démontré d’excellentes performances de structures soutenues sur des pieux hélicoïdaux avec des dommages négligeables. Cette recherche aidera à mieux comprendre la performance sismique des pieux hélicoïdaux et des groupes de pieux sous de forts séismes, et offrira une comparaison quantitative entre les pieux hélicoïdaux et les pieux enfoncés en termes de performance et de coût en matière de conception sismique. La recherche produirait des tableaux comparatifs performance-coût des pieux en tenant compte des différentes conditions du sol et des niveaux d’intensité du mouvement du sol.

Plotly + PyFR : Visualisation en temps réel pour l’aérodynamique à l’échelle extrême

Des technologies de visualisation efficaces et précises peuvent apporter une meilleure compréhension au domaine de la dynamique des fluides computationnelle (CFD), avec des implications pour la conception d’aéronefs aux impacts environnementaux plus faibles. Ce projet utilisera le solveur PyFR open source co-développé à l’Université Concordia, ainsi que le cadre d’application analytique open source Dash développé par Plotly. Le partenaire postsecondaire et leur groupe de recherche explorera l’utilité de Dash comme outil pour la visualisation en temps réel 2D et 3D de données complexes produites par des simulations réalisées avec PyFR. Quantifier l’utilité de Dash dans trois domaines — la capacité de visualisation en temps réel, la réduction des besoins en stockage et transfert de données, et la réduction du temps jusqu’à la solution — par rapport aux approches existantes fournira des informations importantes sur le développement de produits pour l’organisation partenaire, Plotly.

Innover dans la mesure de la corrosion pour votre véhicule

De 2014 à 2018, Krown Corporation, pionnière dans le traitement de la corrosion, s’est associée à des chercheurs de la Faculté d’ingénierie de l’Université de Windsor pour mener une évaluation complète sur la façon de mesurer et d’évaluer le degré de corrosion d’un véhicule, afin qu’elle puisse être communiquée au propriétaire. Cette recherche préliminaire a démontré qu’une métrique de corrosion, ainsi que la méthode développée pour mesurer la corrosion, montrent un excellent potentiel pour évaluer et communiquer les impacts de la corrosion, et que des recherches ultérieures sont cruciales pour affiner cette métrique afin qu’elle puisse être appliquée intelligemment à grande échelle tout en étant utilisable et compréhensible tant pour les utilisateurs de la métrique que pour les consommateurs de véhicules. Ainsi, la recherche proposée inclura l’affinement des résultats en élargissant considérablement l’ensemble de données, puis le développement d’un moyen intelligent d’interpréter la corrosion présente afin de produire des évaluations de haute qualité et cohérentes de l’état de la corrosion des véhicules.

Recommandations basées sur le chronotype pour les travailleurs de quart afin d’améliorer le sommeil et la performance au travail

Pendant les quarts de nuit, les rythmes circadiens (ou « horloges biologiques ») des travailleurs ne correspondent pas à leurs horaires de travail. Ce désalignement entraîne un sommeil moins bon et plus d’erreurs au travail par rapport au travail pendant la journée. Il est possible d’aligner l’horloge biologique sur les horaires de nuit en contrôlant son exposition à la lumière. Cependant, l’efficacité de cette approche peut varier selon les horaires de travail (par exemple, quarts de nuit tournants ou permanents) et le chronotype (c’est-à-dire leur préférence biologique pour les heures habituelles de sommeil et d’éveil). Les objectifs du projet proposé sont de (1) valider une intervention pour les travailleurs en rotation rapide afin d’aligner leurs rythmes circadiens avec leurs horaires de travail, et (2) d’identifier des facteurs individuels (par exemple, chronotype, âge, sexe) qui prédisent cet alignement. Nos résultats permettront aux travailleurs de réduire les conséquences négatives associées au travail de quarts rotatifs. Le projet proposé profitera également à l’organisation partenaire en l’aidant à adapter ses recommandations d’amélioration du sommeil à différentes populations.

CCREST : Craquage à froid par Resonance Energy pour les technologies durables – Deuxième année

Le projet est une démonstration du procédé de raffinage breveté d’Advanced Energy Technologies (AET) pour la modernisation des produits pétroliers lourds sans diluants ni traitements thermiques extrêmes. Cela produit un pétrole plus léger et de plus grande valeur, plus facile à travailler tout au long du processus, avec une plus grande efficacité et moins de coût. L’AET effectuera des essais de démonstration de la technologie d’activation à l’hydrogène (HAT) sur la matière première de l’Alberta, en partenariat avec des compagnies pétrolières locales pour sécuriser les huiles lourdes, le bitume et les résidus de raffinerie. L’objectif initial est d’avoir un ensemble technologique final et robuste, composé du dispositif HAT et du mécanisme de craquement à froid par résonance, qui soit validé, certifié, démontré et prêt à être commercialisé d’ici la fin décembre 2018. L’entreprise a également l’intention d’améliorer ses connaissances sur la science derrière la technologie HAT en affinant le processus de test afin d’obtenir des résultats cohérents et reproductibles dans des conditions locales avec les matières premières locales de l’Alberta. De tels résultats contribueront à fournir des avantages fiables et quantifiables pour soutenir les efforts de commercialisation. La démonstration réussie du HAT avec une variété de matières premières et une compréhension plus approfondie de la science fondamentale derrière le procédé jetteront les bases de futurs efforts de développement avec une technologie d’activation du soufre (SAT) et une technologie d’activation du carbone (CAT), actuellement en développement.

Développement de capteurs et intelligence système pour la gestion intelligente des ruches et des ruches

Les abeilles domestiques jouent un rôle important dans l’économie canadienne pour la pollinisation des cultures et la production de miel. Un tiers de notre nourriture provient des cultures et légumes bénéficiant de la pollinisation des abeilles. Partout dans le monde, les abeilles domestiques font face à d’importants défis, ce qui a entraîné une augmentation des coûts de production des produits alimentaires. Ce projet de recherche développera des technologies pour la surveillance et la gestion des ruchers. Les cadres intelligents sont un objectif principal et permettront de surveiller les conditions de la ruche à des endroits spécifiques dans les boîtes de ruche, et offriront de contrôler la température localement sur chaque image. Le contrôle thermique local sera exploré pour compléter la régulation de la température de la ruche et comme méthode de contrôle des acariens varroa. Une plateforme logicielle intelligente sera développée pour intégrer et analyser les données des capteurs de ruche. Ces technologies représentent un effort technologique stratégique pour nos partenaires industriels, Function Four et Durston Honey Farms, qui collaboreront étroitement au développement technologique et à son application dans une ruche commerciale.