Projets novateurs réalisés

Détection par voie optique de cellules immobilisées par diélectrophorèse

L’objectif de ce projet est de développer une biopuce capable de détecter et quantifier des cellules dans un échantillon liquide.
Son ambition est d’améliorer la limite de détection et la facilité d’utilisation actuelle des biopuces en amenant les cellules cibles jusqu’à la partie sensible du capteur, sans marquage préalable. L’effet utilisé pour concentrer les cellules autour du détecteur est la diélectrophorèse (DEP). La DEP permet de déplacer des cellules sans contact grâce à un champ électrique produit par une matrice d’électrodes. Ces mêmes électrodes serviront de détecteur optique par SPR (Surface Plasmon Résonance). En effet, en contact avec l’électrode, les cellules modifient localement son indice de réfraction, ce qui se traduit par une modification de l’angle de résonance plasmon mesurable par imagerie optique. Une application possible de ce biocapteur est la détection précoce de cancer par biopsie liquide et détection des CTC (cellules tumorales cancéreuses).

Elastocapillarité : interactions entre gouttelettes et fibres minces

Il est bien connu que les fluides peuvent être tirés le long d’une petite fibre de forme conique. Cette stratégie est utilisée dans la nature, par exemple les becs de certains oiseaux, les épines des cactus et les aiguilles de certains arbres carnivores, sont façonnés de façon à ce que l’eau puisse être transportée efficacement. Nous espérons que la même stratégie sera utilisée dans la récolte du brouillard dans les régions côtières arides et comme plateforme microfluidique. Nous commencerons par nous concentrer sur un système connexe que nous proposons d’étudier : une gouttelette polymère sur une petite conique flexible. Dans un tel cas, c’est le changement de courbure le long du cône qui entraîne le flux. L’utilisation de liquides mouillés ou humides sur ces fibres effilées élastiques permettra de mieux comprendre le rôle de la courbure dans le transport des gouttelettes. À CONTINUER

Vers l’alimentation de précision en production porcine : première étape de modélisation des apports optimaux de phosphore et calcium chez le porc en croissance

Les préoccupations environnementales et les législations sur la production porcine ont exercé une énorme pression pour réduire l’excrétion de certains nutriments, en particulier le phosphore (P). Les scientifiques doivent relever le défi de faire un régime approprié en P et calcium (Ca) pour maximiser les performances et la santé de l’animal tout en assurant l’acceptabilité environnementale et sociale et la rentabilité de la production. Pour nourrir les porcs en fonction de leurs besoins, il est d’abord nécessaire de définir les besoins de l’animal à nourrir. Cependant, les animaux d’un troupeau diffèrent les uns des autres et peuvent donc avoir des besoins nutritionnels différents. De telles variations ne sont pas prises en compte dans les systèmes d’alimentation en phase conventionnels, de sorte que les nutriments sont fournis à des niveaux qui dépassent largement les besoins d’une grande partie du troupeau. À CONTINUER

Développement d’un modèle avancé de dynamique de la glace et de détérioration ainsi que d’un modèle de rupture de glace en flexion DEM

Le Terre-Neuve au large est un environnement sujet à la glace qui abrite des ressources naturelles précieuses. Une meilleure compréhension de l’environnement de glace et des caractéristiques de la glace dans cette région est essentielle pour des activités offshore sûres et économiques. Dans cette recherche proposée, nous visons à développer des modèles avancés qui offrent une compréhension plus approfondie de certains aspects de la dynamique et de la dégradation de la glace ainsi que de la mécanique de la glace afin de mieux prédire le comportement de la glace.
Le premier modèle vise à évaluer la contribution relative du forcing de la glace de mer à la dérive globale de quatre fragments d’îles de glace suivis au large de Terre-Neuve dans le détroit de Belle Isle.
Le second modèle est un modèle à éléments discrets (MNE) qui vise à mieux comprendre la résistance à la flexion de la glace solide, des débris et des crêtes de glace.

Recyclage du panneau de particules laminé

Cette recherche portera sur le développement de solutions de recyclage pour les panneaux de particules laminés après les services. Pour recycler efficacement les particules de bois du panneau de particules utilisées comme matière première appropriée, il faut retirer les adhésifs durcis du panneau de particules, généralement des résines d’urée-formaldéhyde (UF). Il est bien connu que les résines UF durcies sont susceptibles à l’hydrolyse, donc les panneaux de particules en décomposition permettent de récupérer les particules. Dans la proposition de recherche actuelle, nous visons à recycler le panneau de particules via un traitement thermohydrolytique (traité à la vapeur, à la pression et à la chaleur), et à utiliser les particules récupérées comme matières premières pour fabriquer des panneaux de particules. Plusieurs propriétés physiques et chimiques des particules recyclées seront étudiées afin d’en évaluer la qualité par rapport aux particules vierges. De plus, l’effet du rapport de poids des particules recyclées et vierges sur les propriétés mécaniques des panneaux de particules sera également évalué. À CONTINUER

Modélisation d’un appareil de radiochirurgie Cyberknife par méthode Monte Carlo

La radiochirurgie stéréotaxique sans cadre est une technique avancée de radiothérapie permettant de localiser très précisément une dose de radiation sans avoir recours à des techniques d’immobilisation douloureuses pour le patient. Ses applications principales sont le traitement de tumeurs cancéreuses et la névralgie du nerf trijumeau. De par la recherche et le développement des deux dernières décennies, cette méthode de radiothérapie est à maturité technologique. Par contre, la quantification de la dose de radiation demeure imprécise par rapport aux techniques conventionnelles lorsque les champs de radiation sont de petites tailles, soient inférieurs à environ 4 cm de diamètre. La modélisation précise par méthode Monte Carlo de l’appareil Cyber nife, permettant de produire des champs de radiothérapie stéréotaxique allant jusqu’à 3 mm de diamètre, permettra de comprendre comment calibrer précisément ces appareils dans des conditions cliniques. À CONTINUER

Étude des méthodes de suivi à long terme chez les patients atteints du syndrome métabolique

Providence Healthcare s’est forgé une réputation comme l’un des principaux centres pour

recherche et traitement cardiovasculaire au Canada. Providence Healthcare et AstraZeneca,

Une entreprise pharmaceutique axée sur la recherche, s’intéresse à faire progresser la science et à IRNprover

Résultats pour les patients. Le but de cette étude est de déterminer la meilleure méthode de suivi à long terme pour les patients

avec le syndrome métabolique une fois qu’ils ont complété une modification intensive de leur mode de vie

programme.

LAFORCE : Analyse des journaux pour le renseignement opérationnel

L’objectif de ce projet est d’explorer l’utilisation de l’analyse de journaux et des techniques d’apprentissage machine/profond pour améliorer l’intelligence opérationnelle d’Ubisoft. Les journaux contiennent une mine d’informations, mais souvent entravés par le manque de bonnes pratiques, d’outils et de processus. Malgré l’importance de l’exploitation forestière, la région n’a pas beaucoup évolué au fil des ans. Chez Ubisoft, les journaux sont largement utilisés pour diverses tâches de diagnostic système. L’analyse des journaux, cependant, est généralement effectuée manuellement, limitant le potentiel complet de l’information contenue dans les journaux. Dans ce projet, nous explorerons l’utilisation des journaux et de l’apprentissage profond pour soutenir deux domaines prioritaires d’Ubisoft, à savoir la détection des anomalies et les tests automatisés de charge et de stress. Nous examinerons également la pratique de la journalisation chez Ubisoft et proposerons des recommandations. À CONTINUER

Développer et comprendre la littératie scientifique chez les jeunes enfants

Mes recherches doctorales portent sur le développement de la littératie scientifique chez les jeunes enfants. Actuellement, dans le domaine de l’enseignement des sciences, il existe différentes interprétations d’une personne cultivée en science, ce qui inclut d’avoir des connaissances sur le contenu scientifique et de développer la capacité à appliquer ces connaissances de manière significative. Malgré l’importance d’enseigner les sciences aux jeunes enfants, la matière scientifique est enseignée rarement en préscolaire, ce qui est principalement attribué à la confiance des enseignants et au manque de ressources disponibles pour enseigner les sciences. Mes recherches visent à développer un programme scientifique en développant une série de livres pouvant être utilisés dans le cadre d’un programme scientifique existant ou comme programme principal en classe. Comprendre les différentes pédagogies qui existent dans différentes salles de classe, comme au Brésil, aidera à renforcer le programme pour répondre aux besoins des différents enseignants.

Développement d’un critère de blessure pour les traumatismes crânio-cérébraux légers lors de la pratique du soccer

La majorité des joueurs de soccer ne soupçonne pas la présence d’une blessure aux conséquences importantes et considérée comme un fléau dans le monde sportif : la commotion cérébrale. C’est pourquoi ce projet de recherche vise à développer un critère de blessure permettant d’identifier le risque de commotion cérébrale chez les joueurs de soccer. Précédemment, les paramètres de la tête de joueurs de soccer ont été mesurés lors de matchs de compétition. Ces paramètres seront combinés à un modèle en trois dimensions (3D) du cerveau. Ce modèle 3D permettra d’étudier les modifications du cerveau lors d’impacts subis à la tête des joueurs. Les paramètres engendrant des modifications au cerveau seront sélectionnés et utilisés pour développer le critère de blessures de commotions cérébrales à l’aide de méthodes statistiques. Ce critère de blessure permettra d’identifier le risque de commotion cérébrale chez les joueurs en temps réel lors des matchs de soccer.

AVIO 1603 : Mesure en vol du rayonnement cosmique et analyse en temps réel pour les systèmes électroniques et la protection des passagers (CIMES)

En raison de la miniaturisation croissante, les futurs systèmes seront composés de composants plus écoénergétiques et en même temps plus sensibles aux radiations externes. Pour s’assurer que les systèmes futurs restent protégés contre les rayonnements cosmiques et les événements uniques, les fabricants d’aéronefs et de systèmes de vol doivent recueillir des données en vol pour les radiations cosmiques et élaborer une stratégie mondiale de traitement en temps réel de ces données afin de fournir aux pilotes, aux équipages et aux opérations de l’aéronef les informations appropriées pour les aider à prendre les bonnes décisions en cas d’exposition exceptionnellement élevée aux radiations cosmiques. AVIO-1603 vise à développer une réponse en vol face au défi du rayonnement cosmique.

Développement de systèmes énergétiques hybrides intégrés à base d’hydrogène grâce au concept Power-to-gas pour les installations industrielles

Selon les règlements de l’Ontario, les installations générant des milliers de tonnes d’émissions de gaz à effet de serre (GES) par année doivent déclarer leurs émissions, et les industries sont motivées à réduire les GES par la réglementation du « plafonnement et échange ». Basé sur le concept de conversion à gaz, cette recherche développera un modèle techno-économique et environnemental pour les systèmes énergétiques à base d’hydrogène incluant l’électricité provenant du réseau électrique et l’énergie renouvelable distribuée comme l’éolien et le solaire. Les installations industrielles de Toyota servent d’étude de cas. Le système Power-Gas est une option prometteuse pour stocker des énergies renouvelables intermittentes, l’énergie nucléaire de base et l’énergie distribuée, et c’est un concept novateur pour la transition vers une augmentation des combustibles renouvelables des carburants actuels, avec pour objectif ultime une transition vers un système énergétique futur durable et faible émission de carbone, qui interconnecte les secteurs de l’énergie, du transport et la demande en énergie thermique. Un modèle mathématique sera développé pour simuler le centre énergétique et considérer toutes ses interactions à chaque heure afin de déterminer l’énergie (électricité, chaleur et hydrogène) produite, stockée et utilisée. Les variables de conception et opérationnelles seront optimisées selon les objectifs souhaités, y compris le coût du système et les impacts environnementaux [...]