Projets novateurs réalisés

Évaluation et amélioration du module haute tension (HVM) du générateur de rayons X – deuxième année

La motivation de cette recherche vient d’un besoin global d’améliorer la performance des modules haute tension (HVM) et de réduire la taille et les coûts de ses matériaux tout en maintenant ses performances efficaces, sans décharge partielle, arc ou problème thermique. En particulier, des performances transitoires stables et à l’état permanent doivent être obtenues pour les générateurs X médicaux sous une large variation de charge, allant de 40 à 150 kV en tension de sortie et un courant de sortie de 0,1 à 1000 mA afin d’obtenir des images sans défaut. Le module HV souhaité combinera une conception optimale rentable avec de la compacité. Par conséquent, la conception doit envisager d’éliminer tout champ électrique élevé et points de température élevés dans le système qui entraînent des décharges partielles et des défaillances. Une autre préoccupation concernant le module est son comportement sous des conditions de charge transitoire sévères, ce qui peut survenir lorsqu’il y a un arc dans le tube à rayons X. Comprendre la tension induite par le champ dans un tel scénario est nécessaire pour améliorer la conception du module. De plus, une distribution inégale de la tension le long des chaînes de diodes dans le multiplicateur de tension sera un problème en raison des capacités parasites dans des conditions de haute fréquence et haute tension. Par conséquent, les travaux proposés porteront sur les améliorations de conception de la HVM des générateurs de rayons X.

Dossiers médicaux sur blockchains – Deuxième année

Il est difficile de sous-estimer le rôle crucial que joue l’accès à l’historique médical complet d’un patient dans le diagnostic (et le traitement) de la maladie du patient. Pour un médecin, connaître les derniers médicaments prescrits par son patient peut, par exemple, indiquer directement la cause d’une maladie — qui pourrait simplement être un effet secondaire d’un médicament. Pourtant, les patients ne connaissent souvent pas les noms des médicaments qu’ils prennent ni même les dates des chirurgies et autres procédures médicales.

Un registre de santé couvre l’ensemble du registre des traitements médicaux des patients, des chirurgies aux examens périodiques et autres interventions médicales. Ces dossiers sont souvent des registres papier, des cartes à puce ou des bases de données privées en ligne, souvent appartenant aux hôpitaux, et pas toujours disponibles au besoin. Le partage public de ces bases de données pourrait régler le problème — mais cela créerait un nouveau problème en violant la vie privée personnelle (et les lois canadiennes sur la vie privée).

Ce projet vise à utiliser la technologie blockchain pour développer une plateforme capable d’intégrer les registres de santé et de permettre aux hôpitaux et autres fournisseurs de services médicaux d’accéder aux registres de santé de façon sécuritaire et rapide. Néanmoins, la technologie que nous allons développer est applicable dans divers domaines de recherche.

Détection de pannes dans les câbles : une approche d’apprentissage automatique

L’identification de la localisation des défauts est l’une des activités les plus courantes, mais aussi difficiles, auxquelles les opérateurs d’énergie sont confrontés dans les usines industrielles. Lorsqu’une panne survient dans le réseau, les relais de protection isolent la zone affectée du système; Ensuite, l’équipe de maintenance utilise des outils spéciaux et patrouille la zone pour localiser la panne. Ce processus peut prendre beaucoup de temps et d’efforts selon le type de défaut, les outils de détection et la position du câble. Pour résoudre ce problème, le projet actuel vise à développer un logiciel matériel-logiciel avancé, qui sera développé à partir de l’apprentissage automatique et capable de localiser précisément les défauts en une fraction de seconde. La production rapportée de l’appareil peut être utilisée soit comme indice de secours, soit comme principal outil de détection dans un avenir proche pour aider les opérateurs dans différentes usines minières.

Dissolution sélective des alliages 400 et 800 dans des environnements de générateurs de vapeur CANDU : études thermodynamiques et cinétiques

Ce projet étudiera la corrosion de deux alliages de nickel couramment utilisés dans les réacteurs nucléaires : Monel 400 et Alloy 800. Dans la section des générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires, la chimie est complexe et peut mener à la formation d’espèces ammoniaques telles que l’ammoniac soluble (NH3). L’ammoniac peut accélérer la corrosion de ces alliages. Le projet étudiera d’abord la thermodynamique (les réactions chimiques possibles) qui se produisent à l’intérieur du générateur de vapeur, puis utilisera cette information pour étudier le taux de corrosion des alliages de nickel. Enfin, des modifications de la chimie ou de l’alliage seront recommandées dans le cadre de ce projet, dans le but final de réduire les coûts et d’améliorer la performance du réacteur.

Validation de l’application de développement du langage Babbly

Cette étude validera l’exactitude d’une nouvelle application alimentée par l’intelligence artificielle (IA), développée pour suivre la communication et la cognition durant les phases de développement du babillage de la première année de vie. Une fois validée, cette application sera un atout tant pour les parents que pour les cliniciens. Il sera utilisé par les parents et conviendra à informer les orthophonistes et autres cliniciens sur les retards potentiels de communication développementale ou cognitives durant cette période. Les parents mettront en ligne des vidéos des interactions communicatives de leurs nourrissons et l’application signalera les enfants qui montrent des signes d’une trajectoire atypique dans leur développement. Les signaux d’alerte faciliteront à la fois l’évaluation précoce des très jeunes enfants et la mise en place de thérapies appropriées. Le processus de validation comprendra deux étapes : (1) enseigner à l’IA à identifier les comportements typiques de communication dans la petite enfance; (2) tester si l’IA fonctionne avec précision tant chez les nourrissons en développement typique qu’avec ceux à risque de développement atypique. Cela impliquera d’abord de coder manuellement des vidéos pour le comportement de communication (un processus chronophage), puis d’évaluer si l’IA peut catégoriser correctement ces comportements infantiles (un processus économe en temps). En fin de compte, cette application permettra l’identification la plus précoce des retards linguistiques chez les enfants canadiens.

L’UTILISATION DE LA TECHNOLOGIE PORTABLE DE CAPTEURS DE SIGNES VITAUX POUR LA DÉTECTION PHYSIOLOGIQUE PRÉCOCE ET LE SUIVI DES INFECTIONS VIRALES DES VOIES RESPIRATOIRES

CONTEXTE : L’infection virale des voies respiratoires (VRTI) est la maladie la plus courante chez l’humain, entraînant un impact économique total de 40 milliards de dollars par an aux États-Unis. En tenant compte de la pandémie actuelle de nouveau coronavirus – qui touche des milliards de personnes à travers le monde, compromet l’économie mondiale et exerce une pression extrême sur les systèmes de santé – il est impératif d’identifier de nouvelles façons à la fois de détecter et de prévenir les VRTI comme la COVID-19. OBJECTIFS : Déterminer la relation entre la dynamique de l’infection, le type et l’intensité de l’activité physique, ainsi que les effets à court terme sur la performance physiologique et biomécanique, tels que surveillés par de nouveaux capteurs portables de signes vitaux. MÉTHODES : Une étude contrôlée, longitudinale, impliquant 30 jours de surveillance continue chez 60 adultes en bonne santé. L’approche avancée et intégrative impliquera plusieurs disciplines scientifiques (kinésiologie, virologie, immunologie, intelligence artificielle) et des technologies de pointe. Le VRTI sera induit par une infection humaine contrôlée (inoculation). Les nouvelles techniques de détection des infections seront basées sur les signatures de réponse de l’hôte, permettant de mesurer la dynamique de l’état inflammatoire. Les biocapteurs de surveillance de l’activité surveilleront en continu et simultanément les paramètres physiologiques et biomécaniques. RÉSULTATS ATTENDUS : Cette étude approfondira notre compréhension de la capacité à détecter ou prédire des changements subtils des signes vitaux (avant l’apparition des symptômes) qui corrèlent avec l’apparition, la progression et la guérison de la maladie.

Changements dans les écosystèmes marins dans le Canada atlantique : facteurs de la modification de l’abondance et de l’utilisation de l’habitat par les oiseaux aquatiques et marins?

Les marais salés et les zones humides côtières du Canada atlantique sont quelques-uns des habitats qui ont connu le plus grand déclin de la superficie au cours des 400 dernières années. Diverses organisations surveillent depuis des décennies les changements d’habitat et l’utilisation des oiseaux sur ces sites, mais personne n’a entrepris d’examen complet des changements dans les habitats ou de l’abondance aviaire, des facteurs potentiels qui influencent cela (y compris les politiques gouvernementales), ainsi que des perspectives des parties prenantes locales sur les succès et les échecs des efforts de conservation dans ces régions. Ce projet vise à remédier à cela par un examen collaboratif de 40+ ans de données scientifiques, ainsi que par des entrevues avec les parties prenantes et les propriétaires terriens locaux. Les résultats aideront à orienter les futures activités d’utilisation des terres multipartites et la planification à long terme des zones humides côtières du Canada atlantique.

Pompes de transport aérien pulsées pour applications agricoles verticales

Le besoin alimentaire (augmentation de 26,6% depuis l’an 2000 selon Statistique Canada 2016) et le coût de l’énergie augmentent rapidement alors que la population mondiale continue de croître de façon exponentielle. De plus, la demande mondiale d’eau douce augmente rapidement tandis que l’offre est très limitée. L’agriculture utilise 70% de l’approvisionnement mondial en eau douce, comparativement à l’hydroponie qui n’utilise que 10%. Cependant, ces systèmes nécessitent de grandes quantités d’énergie pour fonctionner. Réduire le coût énergétique et améliorer la productivité est essentiel pour l’expansion du secteur. Dans ce projet, la nouvelle technologie de pompage de transport aérien développée par FloNergia sera évaluée. Cette technologie de pompage fonctionne par l’air, sans pièces mobiles, sans lubrification, sans bruit ni vibration, et nécessite 50 à 70% d’énergie en moins. Elle améliore la qualité de l’eau en faisant circuler et en aérant simultanément, ce qui améliore la productivité de 10%.

Intégration d’outils moléculaires à l’évaluation technologique pour améliorer la performance des cultures de démarrage pour le yogourt

La demande de yogourt a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie, accompagnée d’une diversification rapide des types de produits, nécessitant des processus spécialisés. Le défi auquel Lactalis Canada fait face est d’adapter continuellement le processus de fermentation pour obtenir une qualité, une durée de conservation et un profil sensoriel constants et optimaux, en utilisant la coopération de micro-organismes vivants comme levains dans le lait qui contient déjà un microbiome variable. Pour relever ce défi, des outils moléculaires sont urgemment nécessaires pour améliorer le processus de production des levains et surveiller la performance des levains pendant la fermentation du lait. La collaboration avec l’Université de Guelph fournira l’expertise nécessaire pour développer ces outils et évaluer la compatibilité génétique et métabolique de souches spécifiques pour des caractéristiques prévisibles du yogourt. Ce projet élargira la compréhension des interactions bactériennes lors de la fermentation du lait et de leur impact sur le profil aromatique du lait fermenté. Les résultats serviront à améliorer le rendement et le profil sensoriel du yogourt produit par Lactalis Canada.

Extraction des actifs d’infrastructures urbaines LIDAR

Les communautés canadiennes font face à une vague de dettes en infrastructures physiques alors que leurs actifs matériels se détériorent à cause de l’âge. Ce projet vise à utiliser les données LiDAR urbaines (« paysages urbains ») et la vision par ordinateur pour identifier des actifs physiques clés tels que (panneaux, trottoirs, routes centrales, réverbères et autres caractéristiques) selon leur emplacement (latitude / longitude) et leurs caractéristiques physiques clés (taille (hauteur, largeur, longueur, épaisseur) et d’autres caractéristiques. L’objectif est d’utiliser une technologie avancée pour accélérer le processus de collecte de données afin d’aider à identifier les actifs gérés et leur emplacement.

Désinfection à l’ozone des biens commerciaux à l’échelle mondiale

Ce projet étudie l’utilisation possible du coproduit d’oxygène issu de la production d’hydrogène électrolytique, comme aliment pour produire de l’ozone à des fins de désinfection. Le passage à une économie d’hydrogène entraînera une augmentation significative de la quantité d’oxygène produite, et actuellement, cet oxygène n’a aucune utilité. Il est possible de capturer l’oxygène et de convertir l’oxygène en ozone. Le défi technologique est de déterminer les limites pour un fonctionnement sécuritaire des processus de désinfection à la couche d’ozone. Ce projet encadrera ce concept avec l’application proposée de la stérilisation dans un entrepôt de distribution.

Accumulation d’humidité dans un ensemble à paroi épaisse isolée par cavité avec un système de barrière d’air extérieure résultant d’une convection naturelle dans les climats froids

L’objectif du projet de recherche proposé est de mesurer la performance d’un système d’assemblage mural hautement isolé lorsqu’un système de barrière d’air extérieur est utilisé et qu’un mouvement d’air se produit à l’intérieur et à travers le mur. Dans les climats froids, le déplacement d’air chaud et humide à l’intérieur et à travers un mur extérieur peut entraîner une accumulation d’humidité sur certaines surfaces à l’intérieur du mur si les conditions le permettent, causant des dommages à long terme s’il ne sèche pas. La recherche proposée étudiera la quantité d’humidité qui s’accumule à l’intérieur d’un mur haute performance selon des paramètres spécifiques afin de fournir des informations précieuses à l’industrie du bâtiment et d’améliorer la performance à long terme des bâtiments écoénergétiques. RDH Building Science est un partenaire important dans ce projet et contribuera à la diffusion des résultats de cette étude, contribuant ainsi au succès et à la croissance continue de l’industrie du bâtiment provinciale et nationale.