Le fonds Nouvelles frontières en recherche du gouvernement fédéral est voué au financement de la recherche internationale et interdisciplinaire à haut risque et à haut rendement. Il est administré par le Secrétariat des programmes inter organismes à l’intention des établissements au nom des trois organismes subventionnaires de la recherche au Canada, soit le Conseil de recherches en sciences humaines (CRSH), le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) et les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC).

C’est l’honorable Marie-Claude Bibeau, ministre du Revenu national, au nom de l’honorable François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie, et de l’honorable Mark Holland, ministre de la Santé, qui a fait l’annonce des résultats du concours le lundi 3 juin.

Le volet Exploration de ce fonds vise à soutenir des projets de recherche qui rapprochent diverses disciplines en allant au-delà des approches disciplinaires ou interdisciplinaires courantes. Les équipes de recherche doivent avoir la capacité d’explorer de nouvelles avenues qui pourraient ne pas être concluantes, mais qui ont aussi le potentiel d’avoir un impact important. Chacun des projets soutenus par ce volet recevra un appui de 250 000 dollars sur deux ans.

Voici une description des deux projets ayant obtenu du financement à Polytechnique Montréal :

Nom du projet : Flexibilité des coraux mous : son impact sur les charges hydrodynamiques, l'alimentation et la mesure de la vitesse d'écoulement
Cochercheurs principaux : Frédérick Gosselin, professeur titulaire, et Bianca Viggiano, professeure adjointe au Département de génie mécanique

Les coraux mous réagissent aux vagues et tourbillons océaniques par des vibrations, influencées par les tourbillons formés dans leur sillage. Comprendre ces interactions est crucial pour évaluer les contraintes hydrodynamiques et les mécanismes de filtration des coraux, surtout avec l'augmentation des ouragans et les changements climatiques. Les coraux mous s'adaptent bien aux environnements changeants, et ce projet cherche à comprendre le rôle de leur flexibilité dans cette adaptation.

Ce projet interdisciplinaire réunit ingénieurs, biologistes et écologistes avec trois objectifs, soit analyser l'effet de la flexibilité sur la charge hydrodynamique et l'alimentation des coraux mous, étudier le comportement des polypes et les interactions fluide-structure, et enfin développer une technique innovante de mesure de vitesse d'écoulement basée sur l'image. La méthodologie combine modélisation numérique, expériences en canal et observations sur le terrain.

L’équipe de recherche menée par la professeure Bianca Viggiano et le professeur Gosselin, en collaboration avec le professeur titulaire Stéphane Étienne du Département de génie mécanique et le professeur Christopher Cameron de l’Université de Montréal, utilisera des modèles à éléments finis couplés à des modèles de sillage-oscillateur pour simuler la dynamique des colonies de coraux. Les expériences en canal mesurent la dynamique vibratoire des coraux, en corrélant la distribution des polypes avec l'efficacité de capture des particules.

Parallèlement, l’équipe développera une technique de vélocimétrie par image et analysera des vidéos sous-marines de coraux, complétées par des mesures de débit par vélocimétrie acoustique Doppler. Les algorithmes d'apprentissage automatique relient la vitesse d'écoulement au mouvement des coraux, offrant un nouvel outil pour la recherche.

Cette étude fournira des informations inédites sur les aspects mécaniques et hydrodynamiques des coraux mous, aidant à prédire l'impact des changements climatiques et facilitant la surveillance des récifs coralliens.

Nom du projet : Une approche multidimensionnelle pour étudier la biophysique de l'interaction des bioadhésines avec les nanomatériaux avancés
Cochercheur principal : Lucien Weiss, professeur adjoint au Département de génie physique

Ce projet multidisciplinaire rassemble des experts en matériaux avancés, microbiologie, écologie et optique pour étudier comment les bactéries colonisent les surfaces antisalissures. L'objectif est de créer des mesures fiables pour comprendre les interactions entre microbes et surfaces à l'échelle nanométrique, en utilisant la bactérie Caulobacter crescentus, qui cause souvent l'encrassement biologique en milieu aquatique. L'encrassement microbien a des impacts écologiques, économiques et sanitaires majeurs, comme la réduction de l'efficacité des traitements antimicrobiens et la contamination des coques de navires, diminuant ainsi leur efficacité énergétique.

Les biofilms sont difficiles à éliminer et coûteux à traiter, et les changements climatiques risquent d'aggraver ce problème. Traditionnellement, des matériaux antisalissures sont utilisés pour empêcher la formation de biofilms, cependant ses revêtements peuvent nuire aux écosystèmes. Des matériaux bioinspirés avec des structures nanométriques montrent un potentiel antisalissure prometteur, mais il manque encore des standards pour comparer efficacement la colonisation bactérienne sur ces surfaces.

Pour combler ce manque, ce projet de recherche mené par le professeur Lucien Weiss du Département de génie physique de Polytechnique Montréal et le professeur Yves Brun de l’Université de Montréal, en collaboration avec le professeur Antonio Nanci de l’Université de Montréal et le professeur Tohid Didar de l’Université McMaster, utilise des techniques de spectroscopie de force, comme la microscopie à force atomique et les pinces optiques, pour mesurer les interactions biologiques dans diverses conditions (température, pH, charge organique).

Ces méthodes permettront de standardiser les conditions et les mesures pour tester différentes bactéries, matériaux et environnements. Le projet vise à terme à fournir des outils pour prévenir l'encrassement biologique de manière plus efficace et respectueuse de l'environnement.

Félicitations aux membres du corps professoral!

En savoir plus

Fiche d’expertise du professeur Stéphane Étienne
Fiche d’expertise du professeur Frédérick Gosselin
Fiche d’expertise de la professeure Bianca Viggiano
Fiche d’expertise du professeur Lucien Weiss
Site du Département de génie mécanique
Site du Département de génie physique