(Photo : Adobe Stock)
 

Le 21 septembre dernier, l’honorable François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie du gouvernement du Canada, a dévoilé un investissement fédéral de 64 millions de dollars dans des laboratoires et de l’équipement de pointe, aux fins de l’accomplissement de 251 projets de recherche.

Polytechnique Montréal fait partie des 40 universités qui ont reçu du financement provenant du Fonds des leaders John-R.-Evans de la FCI pour des projets présentés dans le cadre de ce programme.

« Le Canada est reconnu mondialement pour ses établissements de pointe et ses équipes de recherche talentueuses. Par l’entremise de ce fonds, notre gouvernement renforce le leadership et l’avantage concurrentiel du pays en aidant les Canadiennes et les Canadiens à chercher des découvertes, à surmonter les difficultés et à innover afin d’assurer un avenir plus prospère, équitable et durable pour toute la population », déclare François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie.

« Grâce au Fonds des leaders John-R.-Evans de la Fondation canadienne pour l’innovation, les universités de tout le pays pourront attirer et soutenir des chercheuses et chercheurs prometteurs de calibre mondial qui mettront à profit leur expertise et leur créativité pour proposer des idées novatrices et résoudre des problèmes concrets ayant des répercussions sur la société. La FCI contribue fièrement à cette mission en appuyant, d’un océan à l’autre, des projets dans des domaines allant du traitement des eaux usées aux méthodes reposant sur l’ADN pour traiter le cancer, ce qui permet à de brillants esprits de démarrer ou de faire avancer leur carrière », déclare Roseann O’Reilly Runte, présidente-directrice générale de la Fondation canadienne pour l’innovation.

Voici un descriptif des sept projets qui bénéficient d’un appui de la FCI et du gouvernement du Québec :

Projet : Expérimentations novatrices de la sécurité structurelle des barrages en béton et de leurs structures annexes
Titulaire : Najib Bouaanani, professeur titulaire au Département des génies civil, géologique et des mines

Le développement socio-économique et le bien-être de la population reposent en grande partie sur l'accès à l'hydroélectricité. Les besoins actuels de consommation domestique et industrielle, additionnés à ceux requis par l'électrification croissante des systèmes de transport, nécessiteront des aménagements hydroélectriques robustes et fiables. De nombreux barrages en béton ont atteint ou dépassé leur durée de vie utile, nécessitant ainsi une évaluation régulière de leur comportement structurel. Des solutions de réhabilitation à la fois performantes et économiques sont également requises pour minimiser l’impact des risques que pourraient poser ces ouvrages critiques et leurs structures annexes sur la population.

Cette subvention FCI permettra de rehausser la capacité d’expérimentation du laboratoire de structures de Polytechnique Montréal en acquérant des équipements à la fine pointe qui serviront à étudier le comportement structurel des barrages et leurs structures annexes sous divers types de sollicitations. Les projets de recherche proposés visent à améliorer le processus d'évaluation de ces ouvrages et à développer des outils d’analyse d'avant-garde validés expérimentalement et adaptés aux besoins de l'ingénieur. Les données numériques et expérimentales produites seront très utiles à l’évaluation du comportement sécuritaire des ouvrages hydrauliques, ainsi que le développement de solutions innovantes pour la réhabilitation de ces structures critiques. Ces travaux contribueront à maintenir des installations hydro-électriques sécuritaires, fiables et pérennes, tout en consolidant la position de chef de file du Québec dans la production et l’aménagement d'une énergie verte et renouvelable.

Le professeur Bouaanani reçoit un soutien de 306 190 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 306 190 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 765 477 dollars.

Projet : Vers un réseau de périphérie intelligent et fiable
Titulaire : Soumaya Cherkaoui, professeure titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel

Les systèmes critiques automatisés ont mis en évidence l'importance de services fiables et à faible latence. L'informatique mobile de périphérie offre la possibilité d'optimiser la prestation de services en déplaçant les fonctions de traitement plus près de l'endroit où les données sont recueillies, au niveau des appareils intelligents ou à la périphérie du réseau.

Les recherches permettront d’une part d'établir un réseau périphérique évolutif qui sera utilisé pour développer des techniques de gestion autonome des systèmes périphériques intelligents, d’avoir un échange efficace d'informations et la distribution de services/fonctions à la périphérie du réseau et enfin de s'assurer que ces systèmes sont fiables, disponibles, dignes de confiance et robustes, tout en fournissant de nouvelles capacités pour le calcul, l'apprentissage et l'inférence hiérarchiques, distribués et fédérés. Les résultats de ce projet aideront l'industrie à accroître sa compétitivité sur ce marché. De plus, en évitant d'énormes transferts de données et en traitant les données à proximité de l'utilisateur final plutôt que dans des centres de données distants énergivores, la recherche contribuera à réduire la consommation d'énergie des futurs systèmes connectés.

La professeure Cherkaoui reçoit un soutien de 235 760 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 235 760 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. Avec les contributions supplémentaires à ce projet, la valeur totale du projet est de 817 621 dollars.

Projet : Conception et développement d'un système de communication Sub-THz propulsée par l'intelligence artificielle 
Titulaire : Gunes Karabulut Kurt, professeure agrégée au Département de génie électrique

Les fréquences supérieures à 100 GHz, appelées bandes sub-terahertz (sub-THz), apparaissent comme une solution prometteuse pour répondre aux exigences de débit de données élevé et de faible latence de la prochaine génération de systèmes de communication sans fil.

Ce projet vise la caractérisation du système de communication MIMO (multi-input multi-output) sub-THz avec trois aspects complémentaires : la modélisation des canaux, l'estimation des performances de communication et l'étude de l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) pour l'amélioration des performances dans les applications émergentes, y compris la communication, la détection et la localisation conjointes. Le système de mesure associé est composé d'un émetteur et d'un récepteur de communication sub-THz à deux entrées et deux sorties (2x2) à la pointe de la technologie, capable de transmettre et de recevoir des symboles d'information sur deux bandes : 50-75 GHz (bande V) et 0,140-0,22 THz (bande G).

La professeure Karabulut Kurt reçoit un soutien de 142 000 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 142 000 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 367 330 dollars

Projet : Médecine régénératrice pour les affections musculosquelettiques
Titulaire : Marc Lavertu, professeur agrégé au Département de génie chimique

Les troubles musculo-squelettiques (TMS), au premier rang desquels figurent les maladies articulaires et l'ostéoporose, sont la principale source d'invalidité au sein de la main-d’œuvre canadienne et touchent une partie de plus en plus importante de la population. En dépit des meilleures pratiques, des politiques de nettoyage et de désinfection des hôpitaux et de l'antibioprophylaxie, les infections de sites chirurgicaux et les infections à la suite de la pose de prothèses constituent un important problème clinique, avec des complications dévastatrices et un fardeau économique important.

L'objectif de ce projet est de fournir des outils de médecine régénératrice et des outils diagnostiques pour accélérer le rétablissement des populations touchées et, par conséquent, diminuer les impacts sociaux et économiques de ces maladies/conditions.

Ce programme de recherche comprend deux axes de recherche principaux : d’une part, les matériaux bioactifs pour la régénération des tissus articulaires et d’autre part, la détection et l'éradication des infections post-chirurgicales. Ces axes de recherche sont complémentaires et visent à répondre à plusieurs besoins non satisfaits de TMS.

Les recherches menées les professeurs agrégés Marc Lavertu et Géraldine Merle, tous deux au Département de génie chimique, généreront des avancées majeures dans le traitement des maladies TMS et dans la détection et l'éradication des infections après des chirurgies orthopédiques électives, avec des impacts cliniques tangibles dans les 5 prochaines années et au-delà.

Le professeur Lavertu reçoit un soutien de 438 212 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 438 212 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 1 100 964 dollars.
 

Projet : Optimisation de la conception des pièces par jet de liant et IA : application au boîtier de batterie pour l'industrie automobile
Titulaire : Étienne Martin, professeur agrégé au Département de génie mécanique

Ce projet a pour objectif de concevoir une série d'outils informatiques qui permettront aux ingénieurs d'optimiser les pièces fabriquées selon un procédé de fabrication additive, l'impression par jet de liant (binder jetting), afin de fabriquer un bac d'accumulateur pour véhicules électriques qui combine plusieurs fonctions, soit loger les éléments de batterie, assurer la gestion thermique du système et offrir une protection en cas d'impact pour protéger les passagers. La nouvelle conception améliorera l'efficacité de la pièce, réduira les coûts de fabrication et aidera l'industrie automobile à réduire les émissions de CO2 des véhicules.

Deux outils informatiques seront ainsi créés. Le premier est un cadre d'optimisation faisant appel à l'intelligence artificielle qui agira à la fois sur les plans thermique et structurel pour optimiser la géométrie de la pièce. Le deuxième prendra la forme d'un outil de compensation qui prédira l'évolution géométrique des éléments fabriqués par projection de liant pendant le frittage.

Le professeur Martin reçoit un soutien de 250 000 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 250 000 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 641 376 dollars.
 

Projet : Mesurer les réactions émotionnelles et cognitives de la prise de décision dans un environnement complexe et augmenter les capacités humaines
Titulaire : Yabo Octave Niamié, professeur adjoint au Département de mathématiques et de génie industriel

Le monde connait des changements majeurs ces dernières années avec l'émergence de nouvelles technologies, du big data, l'industrie 4.0, la fintech, l'intelligence numérique qui affectent la prise de décision. Pour aider les décideurs à prendre des décisions efficaces dans cet environnement complexe (volume d'information, incertitude, rapidité), l’équipe de trois chercheurs (Philippe Doyon-Poulin, professeur adjoint au Département de mathématiques et de génie industriel, Nathalie de Marcellis-Warin, professeure titulaire au sein du même Département, et Yabo Octave Niamié), propose des projets innovants couvrant trois domaines : l'aviation, l'entrepreneuriat et la finance.

Leur environnement de travail permettra à plusieurs spécialistes du milieu professionnel de travailler en simultané sur des enjeux de prise de décision complexes. Ceux-ci pourront aussi modifier l’information présentée afin de cocréer de nouvelles visualisations qui améliorent la qualité de leurs décisions. Les travaux des chercheurs menés par le Professeur Niamié mettront Polytechnique à l’avant-scène des nouvelles approches de construction sociale pour la prise de décision en environnements complexes.

L’équipe reçoit un soutien de 131 673 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 131 673 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 345 554 dollars.
 

Projet : Imagerie cellulaire à haut débit et à haute résolution par microscopie en flux continu
Titulaire : Lucien Weiss, professeur adjoint au Département de génie physique

L'objectif de recherche de ce programme est de développer et d'appliquer des technologies permettant d'imager et d'analyser rapidement des échantillons biologiques en utilisant la microscopie à haute résolution, la microfluidique et l'apprentissage automatique.

Pour les applications de diagnostic cellulaire, telles que la détection de pathogènes, l'instrument idéal serait rapide, ultrasensible, facile à utiliser et peu coûteux. La microscopie optique englobe un ensemble puissant de techniques capables de répondre à chacun de ces critères ; cependant, les configurations d'imagerie traditionnelles présentent des compromis intrinsèques entre ces domaines. Ces compromis conduisent à une réduction de l'efficacité des tests de diagnostic et à un effet négatif sur la santé humaine.

L'objectif est d'identifier, pour un type d'échantillon particulier, les mesures qui fournissent des informations uniques et celles qui sont fortement corrélées. En d'autres termes, quelles mesures sont complémentaires (contiennent des informations différentes) et quelles mesures sont redondantes (la même information est contenue dans une mesure différente). Ce faisant, le groupe de recherche du Pr Weiss développera une nouvelle génération d'instruments qui décrivent les échantillons de manière exhaustive et efficace, ouvrant la voie à des tests et à une caractérisation plus fiable des échantillons.

Le professeur Weiss reçoit un soutien de 138 000 dollars du Fonds des leaders John-R.-Evans et un appui de 138 000 dollars du gouvernement du Québec pour ce projet de recherche. La valeur totale du projet est de 351 115 dollars.

Félicitations aux professeures et professeurs!

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