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 interorganismes 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).

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 quatre projets ayant obtenu du financement à Polytechnique Montréal :

Nom du projet : Contrôle de systèmes autonomes multi-véhicules avec humain dans la boucle
Chercheur principal : Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel

Ce projet de recherche vise à développer un nouveau cadre pour la supervision de systèmes multi-véhicules basés sur l'intelligence artificielle qui seront déployés dans des domaines tels que le transport et la logistique. L’équipe de recherche s’attend à une augmentation progressive du niveau d'automatisation de ces systèmes, ce qui nécessitera une supervision par une ou plusieurs personnes dans un futur prévisible. Ce cadre s'efforcera d'éviter à la fois les points de rupture de l’être humain et du système artificiel en fournissant des techniques qui garantissent une exploitation résiliente de la flotte de véhicules.

En abordant des problèmes fondamentaux découlant du fait que la supervision d’un personne est nécessaire pour améliorer la fiabilité des systèmes d'intelligence artificielle, mais que l'automatisation devient moins transparente à mesure qu'elle augmente, l’approche proposée repose sur la cooptimisation de l'automatisation et de la performance humaine. Cette approche se situe à l'intersection entre l'ingénierie (IA, robotique), les sciences naturelles (neurosciences cognitives) et les sciences sociales (psychologie).

Emily Coffey, professeure adjointe au Département de psychologie de l’Université Concordia, est la cochercheuse principale de ce projet de recherche.

Nom du projet : Optoporation laser assistée par nanoparticules afin d’insérer des enzymes d'édition de gènes CRISPR
Chercheur principal : Michel Meunier, professeur titulaire au Département de génie physique

Ce projet de recherche porte sur le développement d’une approche de perforation cellulaire par laser, appelée optoporation assistée par nanoparticules plasmoniques, pour une livraison précise et efficace des enzymes CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats en anglais, ou courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées) au niveau cellulaire. L'optoporation en tant que système de livraison par rupture de membrane est capable d'initier une perforation transitoire dans la membrane de cellules ciblées par nanoparticules en utilisant des impulsions laser ultracourtes, ce qui permet l'internalisation du matériel génétique sans affecter la viabilité des cellules.

L’équipe de recherche, qui regroupe des expertises en physique, en biologie et en technologies biomédicales, veut ainsi développer un système d'édition de gènes basé sur l'optoporation laser qui aura des applications dans les criblages génétiques, en ingénierie cellulaire de cellules humaines primaires, en biologie, en biomédecine et en biotechnologie, aux fins d’un large éventail d'applications thérapeutiques.

Michael Tyers, chercheur principal à l’Unité de recherche en biologie des systèmes et biologie synthétique de l’Institut de recherche en immunologie et en cancérologie de l’Université de Montréal, est le cochercheur principal de ce projet de recherche.

Nom du projet : Thérapie physique par plasma basée sur une réaction redox pour contrôler la propagation du cancer métastatique des os et des infections orthopédiques
Chercheur principal : Stephan Reuter, professeur agrégé au Département de génie physique

Ce projet de recherche vise le développement d’une nouvelle méthode thérapeutique, basée sur une stimulation par réaction redox (ou rédaction d’oxyréduction) plasmatique personnalisée, pour le contrôle des métastases du cancer des os primaire et secondaire et le contrôle des infections dans les tissus osseux.

L’équipe du projet, qui regroupe des expertises en physique, en génie biophysique, en biochimie, en recherche sur le cancer et en microbiologie, procédera à la conception d’une plate-forme de test combinant une réactivité plasmatique personnalisée, un modèle de tissu osseux circulaire hautement reproductible et des cellules envahissantes cocultivées. Également, elle procédera à la mesure et au contrôle de la réactivité induite dans le modèle tissulaire par le plasma, à l’étude de façons de contrôler la formation de métastases sur des lignées cellulaires et des cellules dérivées de patients masculins et féminins, ainsi qu’à l’étude du contrôle des infections osseuses.

Derek Rosenzweig, chercheur principal en chirurgie orthopédique à l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill, est le cochercheur principal de ce projet de recherche.

Nom du projet : Systèmes d’éléments rayonnants excités en verre transparent
Chercheur principal : Mohammad Sharawi, professeur agrégé au Département de génie électrique

Ce projet de recherche vise à développer de nouvelles structures rayonnantes en verre (des antennes) et des réseaux qui resteront invisibles et seront compatibles avec les écrans d'affichage dans le futur. Ces éléments pourront être intégrés dans les écrans des téléphones mobiles, des tablettes et des ordinateurs de bureau ainsi que dans les fenêtres de véhicules et résidentielles pour les communications sans fil de sixième génération. De tels systèmes serviront aussi à créer des systèmes d'antennes à ondes millimétriques à entrées multiples et sorties multiples (MIMO).

L’équipe du projet, qui réunit des personnes expertes en radiofréquences et en photonique, vise à intégrer des structures et des réseaux de rayonnement qui utiliseront des lasers femtosecondes et des mécanismes de rayonnement de pointe - des réseaux d'antennes à résonateur diélectrique, par exemple - pour obtenir des structures rayonnantes en verre à des fréquences en terahertz.

Raman Kashyap, professeur titulaire au Département de génie électrique et au Département de génie physique, est le cochercheur principal de ce projet de recherche.

Félicitations aux chercheurs impliqués dans ces projets!

De gauche à droite : Giovanni Beltrame, professeur titulaire au Département de génie informatique et génie logiciel; Michel Meunier, professeur titulaire au Département de génie physique; Stephan Reuter, professeur agrégé au Département de génie physique; Mohammad Sharawi, professeur agrégé au Département de génie électrique.

En savoir plus

Fiche d’expertise du professeur Giovanni Beltrame
Fiche d’expertise du professeur Michel Meunier
Fiche d’expertise du professeur Stephan Reuter
Fiche d’expertise du professeur Mohammad Sharawi
Site du Département de génie électrique
Site du Département de génie informatique et génie logiciel
Site du Département de génie physique