Lorsqu'il travaillait comme chef de projet à l'Institut Max Planck, à Halle en Allemagne, le professeur titulaire Oussama Moutanabbir, du Département de génie physique à Polytechnique Montréal,  devait à l'occasion s'envoler pour Chicago afin d'analyser des échantillons avec un appareil aussi sophistiqué que rare : une sonde atomique tomographique. Aujourd'hui, les membres de son laboratoire n'ont qu'à emprunter l'ascenseur du pavillon Pavillon J.-Armand-Bombardier pour accéder à un pareil instrument. Il s'agit du premier de sa génération à être installé en Amérique du Nord.

Obtenue grâce à un appui global de 8,3 millions de dollars provenant de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), du gouvernement du Québec et de leurs partenaires, la sonde atomique tomographique Invizo 6000 permettra aux chercheuses et chercheurs de l’ensemble du pays de répondre à des questions dans des champs scientifiques variés, de la microélectronique à la biologie en passant par la conception d’alliages. Des projets issus notamment des organisations partenaires - l'Université de Montréal, l'École de technologie supérieure, l'Université McGill et l'Université de Sherbrooke - sont déjà sur les rails.

Un atome à la fois

La sonde atomique tomographique analyse la composition atomique d’un échantillon en retirant ses atomes un à un pour générer une image tridimensionnelle de l’objet à un niveau de détail inégalé. Un spectromètre de masse intégré identifie non seulement la nature de chaque atome, mais aussi sa forme isotopique. L’outil est si sensible qu’il reconnait même les plus petits des atomes, comme ceux d’hydrogène et de lithium.

Pareille technologie permet d’envisager la conception de nouvelles générations de semiconducteurs et de matériaux quantiques sensibles aux variations atomiques et aux impuretés. L’appareil ouvre aussi la voie à une meilleure connaissance de structures fines, comme celles à l’intérieur des batteries ou de tissus biologiques comme des os.

« Aucun autre instrument ne permet d’accéder au monde du petit avec autant de précision, souligne Oussama Moutanabbir, qui agit à titre de directeur scientifique de la plateforme baptisée PolyAPT. Le développement des matériaux et des dispositifs pour des applications technologiques a toujours été étroitement lié au progrès des techniques de caractérisation, et ce nouvel outil nous donne accès à toutes sortes de possibilités. »

L’arrivée de la sonde atomique tomographique à Polytechnique Montréal maintient la position stratégique de Montréal dans l’écosystème des hautes technologies du Québec et du Canada. L’instrument permettra notamment de développer des matériaux de pointe destinés à des applications dans les technologies de l'information quantique, la nanoélectronique, l'optoélectronique, la conversion et le stockage d’énergie, les alliages métalliques pour l’aérospatiale et les technologies biointégrées ainsi que les biomatériaux.

En savoir plus

Fiche d’expertise du professeur Oussama Moutanabbir
Site du Département de génie physique
Site de la plateforme PolyAPT