Projets novateurs réalisés

Simulation informatique rentable pour l’industrie offshore et maritime

Les simulations informatiques ont été largement utilisées par l’industrie offshore et maritime, mais elles utilisent généralement différents logiciels pour simuler différents composants d’un même scénario opérationnel. Par exemple, l’outil peut être utilisé pour l’analyse des charges de vagues d’une structure amarrée dans des zones infestées de glace, éliminant ainsi le besoin d’analyser séparément la charge des vagues, la tension d’amarrage et les charges de glace. Ce projet vise à examiner comment des logiciels de simulation multiphysiques et multiphasiques peuvent améliorer la sécurité du personnel et des ressources en simulant des scénarios marins complexes dans une approche intégrée qui n’est actuellement pas disponible.

Développement méthodologique et mise en œuvre d’une plateforme pour l’évaluation non destructive des joints de tuyaux en polyéthylène fusionnés et électrofusés à l’aide d’ultrasons et d’apprentissage profond

L’industrie des infrastructures a besoin d’un moyen d’évaluer de façon non destructive les joints de tuyaux en plastique. Nous visons à rechercher, concevoir et développer des méthodologies ainsi qu’un dispositif prototype permettant l’inspection automatisée de ces articulations (fabriquées avec les deux méthodes d’assemblage les plus courantes) à l’aide d’ultrasons et d’intelligence artificielle (IA). Nous proposons une méthode novatrice qui utilise un transducteur ultrasonore à deux éléments (peu coûteux mais suffisamment sensible comparé aux méthodes précédentes). Les signaux ultrasoniques produits par ce transducteur seront lus par l’IA, qui évaluera l’articulation (déterminera s’il contient un défaut et, le cas échéant, le caractérisera en termes de type, taille et emplacement), et affichera les résultats à l’écran. Notre solution proposée est peu coûteuse (donc l’industrie l’adoptera), portable (car ces joints sont généralement fabriqués dans des fossés pendant que les tuyaux sont insérés dans le sol), et facile à utiliser (d’où la composante IA). Le prototype deviendra un produit commercialisable pour notre partenaire.

Créer et tester des guides efficaces pour les programmes d’enseignement des versions éducatives des jeux Assassin’s Creed d’Ubisoft

Prendre soin de l’aidant : Explorer les expériences « vécues » de soins et d’autosoins des aidants familiaux de personnes atteintes de sclérodermie pendant la COVID-19

La sclérodermie est une maladie rare du tissu conjonctif auto-immune qui endommage la peau et les organes internes. Bien que de nombreux Canadiens atteints de sclérodermie vivent à la maison avec des soins soutenus par leur famille, voir leurs proches lutter avec une participation réduite aux activités quotidiennes causée par des symptômes de la maladie cause souvent aux aidants une détresse émotionnelle dans leur rôle d’aidants. Compte tenu de la nécessité de la distanciation physique pendant la pandémie de COVID-19, les aidants familiaux vivent un isolement social accru (pour prévenir la contraction et la propagation de la COVID-19) et une détresse émotionnelle avec moins de ressources de soins communautaires disponibles. Pour orienter le développement de ressources de soins socialement inclusifs, d’autosoins et de soutien social pour les aidants familiaux de personnes atteintes de sclérodermie, cette recherche offrira une compréhension approfondie des expériences « vécues » des aidants familiaux en matière de soins et d’autosoins pendant la COVID-19. Il fournira également des preuves de la façon dont la coparticipation à un programme de groupe de soutien en ligne pour la sclérodermie influence le fardeau des aidants, la solitude, les liens sociaux, le soutien social et les comportements de soins personnels.

Céréales vivaces pour le pâturage automne du bétail à viande

Les céréales vivaces, en particulier le blé intermédiaire domestiqué (IWG), approchent de la commercialisation en tant que cultures alimentaires. En raison de la nature pérenne de cette culture, c’est-à-dire de plusieurs récoltes de semences (années) à partir d’une seule plantation, le pâturage de la repousse post-récolte à la fin de l’automne apporterait une valeur ajoutée aux producteurs de bœuf, contribuant ainsi à soutenir l’industrie bovine canadienne. Ce projet vise à évaluer les bénéfices agronomiques de la production de grains vivaces, tant seuls qu’en combinaison avec une légumineuse vivace, ainsi que les avantages supplémentaires du pâturage de la repousse post-récolte tant pour les producteurs de bœuf que pour les producteurs de céréales. Ce projet s’aligne avec l’objectif de Manitoba Beef Producers d’améliorer la compétitivité des producteurs de bœuf de façon économique et écologiquement durable et fournira des informations précieuses qui seront diffusées par diverses activités de transfert de technologie.

Extraction/arrachage biphasique de composés bioactifs par CO2 à partir de superpositions de fermentation

Des études récentes ont démontré que les cannabinoïdes peuvent contrôler la douleur chronique et les spasmes musculaires ainsi que d’autres maladies liées à la chimiothérapie, au sida et à l’épilepsie, il est donc très important de se renseigner sur les cannabinoïdes. Cependant, il est très difficile de l’enlever à bon coût de l’huile de triglycérides tout en assurant une haute pureté et un niveau de concentration élevé; et ce défi pourrait limiter son utilisation à des fins médicales. La solution proposée pour résoudre ce problème est de développer un procédé d’extraction liquide-liquide (CO2)-liquide ou (scCO2)-liquide utilisant une colonne d’extraction contre-courant unique. Cela peut être réalisé en faisant passer un flux de tournesol à haute oléence contenant le composé d’intérêt (acide gras libre) à l’inverse vers un flux de solvant contenant du CO2 liquide ou supercritique. En conséquence, améliorer la qualité des produits peut entraîner une augmentation des ventes et des profits pour l’organisation partenaire.

Efficacité et faisabilité des plateformes d’entraînement cognitif en ligne pour les personnes âgées présentant des plaintes cognitives subjectives : un essai contrôlé randomisé

Avec une population vieillissante en hausse, la prévalence du déclin cognitif devrait augmenter considérablement. La formation® à la gestion des objectifs (GMT) et le programme® de mémoire et de vieillissement (MAP) sont des interventions cognitives qui ont été largement étudiées et appliquées cliniquement pour répondre à ces besoins. Bien que des recherches antérieures aient démontré l’efficacité des versions en personne du MAP et du GMT, des obstacles importants existent dans l’utilisation de ces programmes. À la lumière de ces défis, des versions en ligne de MAP et GMT ont récemment été développées. Le projet actuel vise à évaluer si les versions en ligne de MAP et GMT réussissent à améliorer le fonctionnement cognitif, les plaintes cognitives et l’impact des préoccupations cognitives sur le fonctionnement quotidien. Les résultats seront utilisés pour la diffusion des connaissances et aideront à la commercialisation de ces interventions cognitives en ligne fondées sur des preuves.

Stratégies de biotraitement pour améliorer la production d’hème chez Escherichia coli

Ardra Inc. a produit de façon durable de nombreux produits chimiques de haute pureté utilisés pour diverses applications en saveurs, parfums et cosmétiques. En combinant l’expertise industrielle et commerciale fournie par Ardra avec les compétences académiques et de recherche fournies par le laboratoire du Dr C. Perry Chou, nous visons à produire efficacement un composé hème de grande valeur en utilisant des organismes hôtes modifiés d’E. coli. Des efforts majeurs seront consacrés à l’ingénierie de cette bactérie en adoptant la biologie synthétique, l’ingénierie métabolique et des stratégies de bioprocédé pour faciliter la production à grande échelle d’hème. À long terme, il offrira des stratégies innovantes pour la production d’hème de manière propre, durable et abordable. Enfin, elle améliorera l’économie mondiale de la biomasse et la capacité de biofabrication, menant à une amélioration de la qualité de vie.

Développement d’outils génomiques et transcriptomiques pour l’analyse de souches de levures productrices de cannabinoïdes

Le potentiel thérapeutique des cannabinoïdes est bien établi. L’étude de ces molécules repose principalement sur leur disponibilité à partir de la plante de cannabis (Cannabis sativa). En plus des cannabinoïdes courants, il existe des dizaines de cannabinoïdes rares produits chez C. sativa avec des bienfaits thérapeutiques potentiels qui ne peuvent être pleinement évalués en raison de leur rareté. Ainsi, il y a un besoin de méthodes de production alternatives pour ces molécules. Willow Analytics développe des souches de levures capables de produire deux cannabinoïdes rares qui ne peuvent pas être obtenus pratiquement à partir des plants de cannabis. Une partie de notre cycle de développement consiste à analyser les séquences biologiques des souches successives de levure. Nous avons actuellement un goulot d’étranglement dans la construction des pipelines computationnels pour l’analyse de nos souches de levures et plantes de cannabis. Ce projet se concentrera sur la construction de pipelines entièrement automatisés pour le traitement des données sur la levure, conçus spécifiquement pour le développement de l’ingénierie des souches.

Profils énergétiques communautaires et la trousse d’outils CASES

Les profils énergétiques communautaires et le projet CASES Toolkit font partie d’un partenariat plus large impliquant 15 communautés et 16+ organisations partenaires du secteur public et privé dans 4 pays. Co-dirigé par les Drs Greg Poelzer et Bram Noble, le projet comprend 7 stagiaires intéressés dans les domaines de la politique énergétique, de l’évaluation d’impact, de l’économie, de la modélisation des systèmes énergétiques, de l’innovation sociale et du renforcement des capacités auprès des communautés autochtones, des industries et des gouvernements. Les avantages des stages pour nos organisations partenaires canadiennes sont multiples et vont au-delà des stages. Nos organisations partenaires sont les moteurs de l’initiative CASES et souhaitent aider à former la prochaine génération de planificateurs énergétiques et d’analyses pour étendre les réseaux d’énergie renouvelable à travers le Nord. Les organisations partenaires bénéficieront particulièrement des profils énergétiques communautaires et des trousses d’outils d’évaluation pour soutenir la planification et la gestion de la transition locale vers les énergies renouvelables; l’accès et la participation à la plateforme de partage de données et d’échange de connaissances du projet; et l’apprentissage de l’approche collaborative de CASES et des opportunités de stage, assurant ainsi des occasions d’apprendre auprès d’autres services publics, partenaires industriels et communautés sur les solutions d’innovation énergétique, la gouvernance et les modèles de propriété.

Mise à niveau chimique et valorisation biocatalytique hybride de la lignine en carburant d’aviation vert ligno-jet et hydrocarbures paraffiniques

Les « combustibles à faible émission de carbone » désignent des combustibles produits à partir de ressources biologiques et de déchets avec des émissions de gaz à effet de serre plus faibles sur le long de la vie que les combustibles fossiles. Ce projet, soutenu par Suncor et réalisé à l’Université Ryerson, vise à explorer l’utilisation de procédés biocatalytiques et catalytiques innovants pour produire du carburant ligno-biojet en direct à partir de lignine. Une seule étape biochimique sera utilisée pour convertir les lignines dégradées en hydrocarbures, puis, après une hydrodésoxygénation catalytique ultérieure à l’aide de nouveaux catalyseurs, en carburants d’aviation. L’utilisation de matières premières de deuxième génération (par exemple, la biomasse forestière et les déchets des usines de pâte) est la voie la plus attrayante pour soutenir le déploiement à grande échelle de carburants biojet à faible émission de carbone durables et économiquement attrayants dans un avenir rapproché. Ce projet est bien aligné avec l’objectif de performance des GES de Suncor, qui est de réduire l’intensité des émissions de leurs produits de 30% d’ici 2030, et s’inscrit dans le plan du Canada visant à atteindre des émissions nettes zéro d’ici 2050.

Intelligence Systems Data Ingestion et Analytics

Ce projet soutiendra le développement de systèmes complets et multidisciplinaires de gestion des bâtiments intelligents, des transports intelligents et des villes intelligentes afin d’améliorer la performance énergétique, les coûts d’exploitation, la sécurité et la fiabilité des grandes infrastructures du secteur privé et public.
Le problème de recherche à résoudre est de développer des méthodes efficaces pour ingérer et analyser d’énormes quantités de données en flux provenant d’un grand nombre d’appareils IoT connectés au WiFi surveillant des bâtiments, des véhicules et des corridors de transport à l’intérieur d’un campus intelligent ou d’une ville intelligente. Ces données hétérogènes se présentent sous une grande variété de formats, à différents taux d’échantillonnage, en différentes quantités. Elle doit ensuite être classée selon une ontologie stricte, stockée dans des bases de données infonuagiques, puis récupérée à la demande pour l’analyse et le calcul d’indicateurs complets de performance des clés pour une utilisation par les opérateurs humains et les systèmes d’apprentissage automatique.
Notre équipe a accès à la diffusion en direct de données, tant provenant d’installations réelles dans des laboratoires et bâtiments que de simulateurs jumeaux numériques, avec des appareils IoT et des serveurs Edge dans le mix de données, développé en partenariat avec des chercheurs universitaires d’institutions partenaires. FuseForward collabore avec Ryerson et d’autres partenaires locaux pour développer un réseau de surveillance IdO sur un campus universitaire.