Projets novateurs réalisés

Détoxification de l’eau affectée par les procédés des sables bitumineux

Les bassins de résidus des sables bitumineux de l’Alberta contiennent environ un milliard de m3 d’eau affectée par les processus des sables bitumineux (OSPW). Cette eau est toxique et doit être traitée afin de respecter les règlements environnementaux. Dans ce projet, l’équipe de Metabolik mènera deux essais de terrain séquentiels dans de petits environnements confinés, où elle identifiera et évaluera l’impact des paramètres environnementaux clés tels que l’oxygène dissous, le pH, l’osmolarité et la température sur la capacité des souches à dégrader les toxines dans l’eau des bassins de résidus. Ces résultats fourniront des informations cruciales pour les efforts continus de l’entreprise visant à faire évoluer les souches de micro-organismes afin d’améliorer leurs taux de dégradation des toxines. Metabolik développera également des normes et des protocoles de test pour évaluer l’efficacité de la technologie, ce qui permettra à l’entreprise d’établir les conditions environnementales et opérationnelles optimales pour les déploiements à grande échelle.
La technologie de Metabolik sera initialement axée sur la désintoxication de l’OSPW, mais les méthodes et analyses développées lors de ce projet pourront être personnalisées pour remédier à d’autres polluants de l’eau complexes, permettant ainsi à la Colombie-Britannique de devenir un chef de file mondial dans le développement d’outils génomiques pour remédier aux sites contaminés.

Dispositif portable pour les tests d’acide nucléique de la COVID-19

Nous avons assisté à la récente recrudescence de la COVID-19 parce que nous ne pouvons pas nous permettre une autre fermeture massive. Un dispositif portatif et opportun de détection pour le test nucléique de la COVID-19 est plus souhaitable. Dans cette proposition, nous proposons de développer un dispositif de test d’acide nucléique basé sur l’impédance. Nos dispositifs LOC sont des alternatives peu coûteuses et conviviales aux tests de laboratoire centralisés. En nous associant à Hidaca Ltd., notre objectif ultime est de rendre cette technologie fabriquée au Canada disponible sur le marché le plus rapidement possible pour bénéficier aux Canadiens et à l’économie canadienne.

Un cadre d’automatisation basé sur les données pour la purification par chromatographie des biothérapeutiques à forte valeur

Une tâche cruciale pour maximiser la productivité dans la fabrication de biothérapeutiques tels que les anticorps monoclonaux est de sélectionner la technologie de séparation appropriée ou la séquence de technologies qui répondent aux exigences de pureté des agences de réglementation (par exemple Santé Canada) et maximisent la récupération des produits afin de réduire le coût global par dose. L’objectif de ce projet de recherche est double. D’abord à développer de nouveaux outils de surveillance de la performance pour les procédés de chromatographie continue. Deuxièmement, optimiser le processus de purification en aval en éliminant les goulets d’étranglement et en intégrant des simplifications de procédés. Sartorius, le partenaire de ce projet, fournira l’équipement de pointe nécessaire pour mener les travaux expérimentaux et les opportunités de formation des étudiants dans leurs installations de R&D en Amérique du Nord et en Europe. En tant que leader mondial dans la fabrication biopharmaceutique et la recherche en sciences de la vie, Sartorius est idéalement adapté pour traduire les résultats de ce projet de recherche dans les installations de fabrication de biothérapeutiques de son vaste réseau de clients.

Impacts sur la qualité de l’air ambiant à Toronto liés à la COVID-19

L’utilisation et la combustion de combustibles fossiles, comme le pétrole et le gaz pour le transport et les activités industrielles, sont des sources à la fois de pollution de l’air et d’émissions de gaz à effet de serre. Bien que la pollution de l’air affecte la santé humaine, les gaz à effet de serre contribuent aux changements climatiques. Par conséquent, réduire l’utilisation des combustibles fossiles peut améliorer la qualité de l’air et aider à lutter contre le changement climatique. Les restrictions sur le transport et les activités industrielles mises en place à Toronto pour limiter la propagation de la COVID-19 offrent une occasion unique d’aider à identifier les sources de pollution de l’air dans la région. Le projet proposé étudiera les variations des concentrations de polluants atmosphériques avant, pendant et après la mise en œuvre des restrictions de mouvement afin de comprendre les contributions relatives des sources locales à la pollution de l’air et leurs relations avec le comportement et l’activité humaines. De plus, comme il pourrait y avoir un lien possible entre l’exposition à la pollution de l’air et une augmentation des incidences de COVID-19, cette étude aidera également à orienter la Ville pour la mise en œuvre d’un scénario de reprise et de reconstruction après la COVID-19.

Il faut un village : Explorer les stratégies d’échafaudage du développement de l’écriture utilisées par les communautés ANS pour soutenir le développement précoce de la littératie.

L’écart de réussite observé entre les apprenants de la Nouvelle-Écosse africaine (SNA) et leurs pairs préoccupe les chercheurs, la communauté, les décideurs politiques et d’autres commanditaires de l’éducation. De plus, la crise actuelle de la COVID-19 a accru les appels à des études de recherche qui pourraient éclairer comment les investisseurs en éducation peuvent faire confiance et travailler ensemble pour combler l’écart de réussite et éclairer les politiques. Cette recherche vise à utiliser une approche collaborative africentrique pour comprendre comment les parents, les membres de la famille élargie et d’autres parties prenantes de l’éducation collaborent afin de soutenir les compétences d’écriture précoces des apprenants ANS. L’étude portera également sur les défis liés à l’apport d’un soutien pour améliorer le développement de l’écriture, y compris les défis liés à la crise de la COVID-19. Les résultats de cette recherche aideront le DBDLI et les décideurs à identifier les lacunes liées au soutien à la compétence en alphabétisation précoce à domicile et dans la communauté, et à élaborer des politiques qui répondent à ce défi.

Ciblant les méthyltransférases du SARS-CoV-2 (COVID-19) (complexe nsp14 et nsp10-nsp16) vers le développement de thérapies antivirales à petites molécules – Partie 2

La pandémie de COVID-19 a paralysé le monde, avec plus de 55 millions de personnes infectées à ce jour et plus de 1,34 million de mortalité à ce jour. Elle a littéralement mené les systèmes de santé de nombreux pays à un point de rupture, voire au-delà. Les conséquences économiques ont été dévastatrices, avec des millions de personnes au chômage. Nous adoptons une approche novatrice en nous concentrant sur deux méthyltransférases du SARS-CoV2 (COVID-19) essentielles à la réplication virale. Les deux enzymes (NSP14 et NSP16) sont médicamenteuses. Par conséquent, l’identification d’un inhibiteur puissant de ces deux protéines pourrait être utilisée pour fournir de nouveaux traitements contre la COVID-19. De plus, comme ces protéines sont très similaires dans d’autres coronavirus comme le SRAS (SRAS-CoV) et le MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient), ainsi que dans de nombreux autres coronavirus qui infectent actuellement les animaux, ces mêmes médicaments pourraient probablement être efficaces pour traiter d’autres infections actuelles à coronavirus, ainsi que celles qui pourraient infecter l’humain à l’avenir.

Développement d’un module logiciel pour l’analyse de l’intégrité des conduites sous-marines confrontées à des géohazards induits par la glace

La région arctique est considérée comme un environnement extrême pour l’extraction des ressources naturelles. Une menace potentielle pour un pipeline offshore est le déplacement constant des structures à base de glace, comme les icebergs et les crêtes de glace. Le projet vise à développer une méthodologie numérique pour simuler les effets du creusement ou du frottage de glace sur les pipelines enfouis. L’outil développé intégrera toutes les avancées les plus récentes en matière de propriétés du sol et de modélisation sophistiquée des interactions entre la glace, le sol et le pipeline. L’outil numérique développé servira de plateforme de test pour les nombreux paramètres qui régissent le phénomène et de paradigme pour les modèles simplifiés. L’organisation partenaire sera responsable du développement de cette recherche, sous la supervision de l’organisation académique. Les avantages incluront le financement de la recherche pour les membres de l’organisation partenaire et la possibilité de travailler dans l’industrie offshore.

Considérations solides d’intégration dans la politique de vie nocturne de Montréal

Le bruit touche tout le monde, et nos villes essaient de limiter les impacts du bruit grâce à des politiques efficaces. Nous nous concentrons sur la question du bruit nocturne, où les besoins de différentes personnes peuvent varier considérablement entre le désir de calme pour dormir et la belle vie nocturne pour laquelle les villes sont connues. Cette collaboration entre la Ville de Montréal et l’équipe de recherche de Sounds in the City utilise Montréal comme un laboratoire vivant pour développer de nouveaux outils et méthodes à prendre en compte du son lors de l’élaboration et de l’évaluation d’une nouvelle politique sur la vie nocturne. Le projet met l’accent sur des approches participatives visant à intégrer les perspectives des différents usagers de la ville sur le bruit nocturne dans une stratégie et une politique cohérentes pour la vie nocturne. S’appuyant sur une révision des règlements et des meilleures pratiques, le projet soutiendra la mise en œuvre de la nouvelle politique de vie nocturne avec une dimension solide. Nous déterminerons d’abord un diagnostic auditif de la situation actuelle à Montréal en ce qui concerne le son et les aspects sonores, puis développerons des projets pilotes pour évaluer des approches innovantes en matière de politique et de gestion de la vie nocturne.

Méthodologies de vérification pour les agents autonomes afin de permettre la sécurité des navires de surface autonomes maritimes (MASS)

L’application de l’autonomie est motivée par le désir de protéger des vies en retirant les membres d’équipage des environnements dangereux et en réduisant la probabilité ou l’impact d’accidents causés par erreur humaine. Les navires de surface autonomes des Marines (MASS) à la fine pointe de la technologie, déployés pour de longues périodes dans des applications complexes à terre, côtière et en mer, doivent être capables de faire face aux changements dans leur état, leur environnement et leur mission en adaptant leur plan de mission. Bien que les développements continus en autonomie robotique aboutissent à des systèmes capables de créer des plans de mission adaptables, en raison de leur complexité, les plans proposés par ces systèmes peuvent ne pas être prévisibles. Il est donc important de développer et de mettre en œuvre des méthodologies de vérification afin de minimiser le risque d’intégrer ces plans de mission créés de façon autonome, et de renforcer la confiance dans leur utilisation.

Ce projet développera une méthodologie de vérification novatrice, basée sur une compréhension des méthodes traditionnelles et émergentes de vérification hors ligne et à l’exécution, telles qu’elles s’appliquent aux planificateurs de missions autonomes qui ne peuvent pas être vérifiées par les codes et normes existants. L’objectif ultime est d’améliorer la sécurité de la MASS et d’autres entités (par exemple, personnes, navires, autres systèmes sans pilote, etc.) avec lesquelles elle interagit ainsi que de celles avec lesquelles elle n’est pas censée interagir (comme les mammifères marins, le fond marin, etc.).

Cette recherche réunit les capacités complémentaires de l’Université Dalhousie en recherche et développement de systèmes autonomes, ainsi que l’expertise de Martec Ltd. en conformité et vérification des navires habités et sans équipage. Le projet contribuera à étendre les capacités de Martec dans les systèmes marins autonomes afin d’offrir un accès à ce segment de marché actif.

Imagerie in situ aux rayons X des procédés de fabrication en composite de fibre de carbone

Les composites en fibre de carbone sont une famille de matériaux légers et performants composés de fibres de carbone à haute résistance intégrées dans une résine. Ces matériaux sont utilisés dans une variété d’applications exigeantes, telles que les secteurs aérospatial, automobile et maritime. La réduction du poids des matériaux dans ces industries de transport entraîne une amélioration de l’efficacité énergétique et une réduction des gaz à effet de serre. Un inconvénient des composites en fibre de carbone est la complexité de la fabrication, car les conditions durant le processus de durcissement de la résine doivent être soigneusement contrôlées afin d’éviter la formation de défauts pouvant compromettre la stabilité structurelle du matériau. Malgré d’importants efforts pour modéliser et contrôler ces défauts, ils surviennent parfois tout de même et les mécanismes ainsi que les changements dynamiques derrière leur formation ne sont pas toujours bien compris. La meilleure façon de comprendre comment ces défauts se forment est de les observer directement. Pour y parvenir, l’imagerie aux rayons X est souvent utilisée pour voir à l’intérieur de la fibre de carbone au niveau microscopique. Malheureusement, ce type d’imagerie est trop lente pour observer la formation des défauts en temps réel. Une façon de contourner cela est d’utiliser une source spéciale de rayons X appelée synchrotron, qui peut balayer les matériaux très rapidement à l’échelle microscopique.

Solutions avancées d’essais non destructifs pour le béton massif et les fondations profondes

Ce projet vise à développer une méthodologie améliorée pour l’évaluation de l’état des structures en béton massif et des fondations profondes, en utilisant des solutions NDT personnalisées et une approche intégrée. Le projet s’appuie sur les avancées récentes développées par le partenaire du projet (FPrimeC Solutions) et le groupe de recherche académique (uOttawa) pour les produits et services NDT de nouvelle génération. L’évaluation de l’état des grandes fondations et autres structures massives en béton est complexe, mais cruciale pour la protection et l’entretien des infrastructures précieuses. Les résultats de cette collaboration de recherche, ainsi que la technologie développée, serviront à consolider la position de FPrimeC comme leader du marché dans ce domaine. Les lignes directrices produites lors de ce travail profiteront également aux propriétaires d’infrastructures et à l’industrie en général, en permettant des stratégies de gestion meilleures et plus rentables.

Le développement de matériaux de transport de trous actifs redox dopés par nanoparticules pour les cathodes de cellules solaires de nouvelle génération

Koivisto Materials Consulting Inc (KMC) est une entreprise canadienne à but lucratif détenue et exploitée qui cherche à commercialiser des fenêtres photovoltaïques optiquement transparentes à faible coût et des revêtements. La technologie propriétaire de KMC repose sur une architecture de cellules solaires sensibilisées aux colorants modifiés (DSSC) et sur de nouveaux colorants bio-inspirés. Les deux principaux avantages des dispositifs DSSC sont leur transparence optique et leur capacité à fonctionner plus efficacement dans des conditions de lumière diffuse (jours nuageux, lumière indirecte, etc.); ce qui les rend adaptés aux paysages urbains et à toutes les surfaces intérieures. Plus précisément, ce projet vise à intégrer la nanotechnologie dans des matériaux polymériques afin de fabriquer des cellules solaires plus fines et plus efficaces.