Initiative en nanotechnologie CNRC-Université de l'Alberta

 

État : Actif

L'Initiative en nanotechnologie CNRC-Université de l'Alberta est une collaboration visant à élargir les compétences canadiennes en nanotechnologie et à faciliter les percées scientifiques. Un budget de 10 M$ réparti sur 3 ans est alloué à 9 projets alignés sur plusieurs priorités stratégiques telles que l'immunothérapie, la récupération et le stockage de l'énergie, la photonique, l'électronique et les nanodispositifs.

Projets relatifs à l’initiative en nanotechnologie :

  • Stratégies d'immunothérapie basées sur l'immunoglobuline E (IgE) pour lutter contre la maladie à prion
    Selon les chercheurs chargés de ce projet, le recours à un seul type d'anticorps, comme l'IgG, n'est pas l'approche la plus efficace pour cibler les prions. Ils prévoient de tester leur hypothèse en créant de nouvelles IgE anti-prion, en observant comment ils interagissent avec les glycoprotéines de surface cellulaire et les protéines prion mal repliées (isomorphe pathologique de la protéine prion de la tremblante) et en évaluant leur capacité de déclencher l'élimination des protéines prion infectieuses in vitro dans des cultures cellulaires. Ces travaux permettront de démontrer dans son principe la faisabilité des nouvelles immunothérapies pour contrer la maladie à prion.
  • Quand la physique renforce la chimie : conception de jonctions moléculaires offrant de nouvelles fonctionnalités électroniques
    Ce projet combine diverses expertises relevant de l'électronique moléculaire — analyses théoriques, travaux expérimentaux et applications commerciales — pour mettre au point une nouvelle classe de composants possédant des caractéristiques distinctes de celles des semi-conducteurs conventionnels. Cette collaboration a pour objectif principal la « conception rationnelle » de dispositifs électroniques moléculaires offrant des comportements et des fonctionnalités difficiles, voire impossibles, à atteindre avec les composants électroniques actuels.
  • La nanofluidique au service de l'étude de la stabilité des émulsions
    Les émulsions présentent de sérieux défis pour le secteur pétrolier. Le pétrole brut contient toujours de l'eau, dont une partie sous forme de grosses gouttelettes faciles à éliminer. L'objectif principal de ce projet est d'observer et de suivre en temps réel l'agrégation des asphaltènes et l'évolution qui en résulte au niveau de la rhéologie des émulsions d'eau dans le pétrole à l'échelle des inclusions aqueuses.
  • Spectroscopie hybride optique et électronique du diamant pour la mise au point de sources nanophotoniques de rayonnement ultraviolet extrême
    Ce projet consiste à étudier les phénomènes physiques qui pourraient être exploités pour mettre au point des sources de lumière cohérente dans l'ultraviolet extrême. Les chercheurs utilisent la spectroscopie électronique de perte d'énergie à impulsion à l'aide d'un microscope électronique à transmission afin d'élucider les propriétés des matériaux qui sont essentielles pour la fabrication des nanostructures nécessaires à l'élaboration de telles sources de rayonnement dans l'ultraviolet extrême.
  • Le graphène au service des toutes nouvelles technologies utilisant des nanodispositifs
    Ce projet vise à étudier l'intégration de la plasmonique dans la conception des nanodispositifs à base de graphène. Le projet a en particulier pour objectif de trouver des méthodes permettant d'intégrer directement des réseaux plasmoniques ou d'autres architectures à nanoéchelle dans des nanostructures électroniques (p. ex., pour des transistors à effet de champ au graphène) afin de fabriquer de nouveaux matériaux et de nouveaux dispositifs qui exploitent les propriétés récemment découvertes du graphène.
  • Nanodispositifs optomécaniques pour des capteurs ultra-sensibles et l'informatique quantique
    La spectrométrie de masse est le summum des techniques modernes d'analyse des produits chimiques. Imaginez qu'une telle technique puisse passer du laboratoire au particulier, sous la forme d'un instrument portable permettant par exemple à chacun d'analyser son haleine pour dépister d'éventuelles maladies. Les nanodispositifs optomécaniques pourraient permettre d'y parvenir s'ils sont capables de fonctionner dans les conditions ambiantes à l'échelle d'un Dalton (une unité de masse atomique). Pour atteindre cet objectif, les chercheurs prévoient exploiter les propriétés des nanosystèmes optomécaniques quantiques à base de diamants à haute densité d'énergie et tirer parti d'une importante découverte récente montrant que la sensibilité augmente avec l'amortissement.
  • Matériaux autoassemblés adaptatifs pour la manipulation des mastocytes
    Les mastocytes jouent un rôle distinct et central dans la réponse immunitaire innée en sécrétant rapidement une myriade de médiateurs de l'inflammation en réponse à une stimulation. Les chercheurs ont d'ores et déjà montré qu'une matrice autoassemblée de peptides pouvait être utilisée pour activer in vivo des mastocytes humains dans la peau par contact direct. Dans le cadre de cette nouvelle étape, ils prévoient de concevoir un matériau intelligent qui répondra à l'activation des mastocytes en libérant de manière contrôlée des médicaments capables de modifier les mastocytes. Sera ainsi créé un matériau qui communiquera avec les cellules immunitaires et leur répondra de manière chronologique et particulière pour chaque site.
  • Caractérisation en conditions opératoires de matériaux nanostructurés utilisables pour le stockage de l'énergie
    Les électrodes nanostructurées sont des éléments essentiels de l'amélioration des systèmes de stockages de l'énergie électrique, mais elles sont difficiles à caractériser. Dans le cadre du présent projet, les chercheurs tireront parti de l'expertise présente au CNRC et à l'Université de l'Alberta pour mettre au point et intégrer une trousse d'outils de caractérisation in situ puis mesurer, corréler et expliquer l'évolution des propriétés des nanomatériaux durant le fonctionnement des dispositifs. Ce projet vise à identifier et à distinguer les propriétés dépendant des techniques utilisées (préparation et mesure) des propriétés intrinsèques des matériaux pour soutenir les travaux de recherche in silico et le développement commercial des technologies axées sur le stockage de l'énergie.
  • Photovoltaïques organiques et hybrides : découverte et optimisation par ordinateur et apprentissage-machine
    Les photopiles organiques et hybrides à base de pérovskite présentent un énorme intérêt à cause du faible coût prévu pour leur fabrication. Les deux familles de dispositifs sont très prometteuses pour le secteur des photopiles, mais il reste des difficultés à surmonter en matière de choix des matériaux ainsi que d'optimisation, de longévité, de mise à l'échelle, de traitement et d'intégration de ces dispositifs. Dans le cadre de ce projet, les chercheurs combinent l'apprentissage-machine et le pouvoir prédictif des méthodes informatiques modernes développées au CNRC avec des expériences et des ateliers de montage pour obtenir rapidement des architectures et des compositions photovoltaïques idéalisées qui peuvent être aussitôt synthétisées et mises à l'essai.