Avancées scientifiques

Cette avancée scientifique de la chercheuse Heide Ibrahim et du chercheur François Légaré, tous deux de l’INRS, fait partie des 10 découvertes de 2021 de Québec science.

La spectroscopie Raman comme outil de détection rapide du SARS-CoV-2, le virus causant la COVID-19. C’est ce que proposent la stagiaire postdoctorale Katherine Ember et le professeur Frédéric Leblond de la Polytechnique Montréal.

La sonde développée par Frédéric Leblond (Polytechnique Montréal) et son collègue le neurochirurgien oncologue Kevin Petrecca a fait partie du palmarès des 10 découvertes de l’année 2017 publié par la revue Québec Science. Cet outil de la taille d’un crayon permet de repérer des cellules cancéreuses, jadis indétectables, en temps réel lors de chirurgies du cerveau.

Développée sous la direction de Tigran Galstian (Université Laval) et basée sur la technologie des cristaux liquides, la lentille peut être intégrée dans les luminaires, et focaliser la lumière DEL à partir d’un téléphone intelligent.

Des travaux menés dans les laboratoires de François Légaré à l’INRS sur la chiralité des molécules ont permis d’observer à l’échelle de l’attoseconde les changements qui surviennent aux propriétés chimiques des molécules lorsqu’on les percute avec un faisceau laser émettant des impulsions à l’échelle de l’attoseconde. Cette percée scientifique s’est classée dans le palmarès des 10 découvertes de l’année 2018.

Les états quantiques optiques basés sur des photons intriqués sont essentiels pour résoudre les questions de physique fondamentale et sont au cœur de la science de l’information quantique. Une équipe menée par Roberto Morandotti et José Azana de l’INRS est parvenue à faire une percée en photonique quantique à l’aide de dispositifs sur puce et de composants de télécommunications disponibles sur le marché. L’équipe démontre que les photons peuvent devenir une ressource quantique accessible et puissante lorsqu’ils sont générés sous la forme de quDits intriqués sur un spectre de couleur.

Repris dans de nombreux médias de vulgarisation scientifique à travers le monde, cette réalisation du laboratoire de Pablo Bianucci à l’Université Concordia fait la démonstration du potentiel des nanotiges d’oxyde de zinc pour le développement de:

• nouveaux capteurs optiques peu coûteux et plus efficaces pour la détection des gaz
• panneaux solaires plus efficaces
• piles à combustible d’hydrogène peu coûteuses

En provoquant par laser femtoseconde des déplacements de la bande interdite à l’intérieur de cristaux et de verres, une équipe du COPL a pu observer des changements nanoscopiques favorables à l’inscription de guides d’ondes 3D avec des rayons de courbure micrométriques pouvant être utilisés pour diriger la lumière tout en minimisant la perte d’énergie. Précédemment, les records de rayon de courbure de guides d’ondes fabriqués en trois dimensions étaient de l’ordre de 10 mm. Cette avancée technologique réalisée par Jérôme Lapointe en collaboration avec ses collègues des équipes de recherche de Réal Vallée et de Younès Messaddeq (Université Laval) pave la voie à la miniaturisation sans précédent de circuits photoniques et quantiques très en demande.

Depuis des années, des chercheurs ont travaillé sans succès à développer une fibre optique en silice capable de s’auto-refroidir sous l’effet d’une irradiation laser. Une telle fibre ouvrirait la voie à la fabrication de lasers haute puissance ne nécessitant aucun refroidissement en plus de permettre le développement de dispositifs laser aux fréquences exceptionnellement pures et stables.

Les travaux collaboratifs qu’entretient depuis près d’une dizaine d’années Martin Bernier avec le professeur Michel Digonnet de l’Université Stanford en Californie ont effectivement abouti au développement de la première fibre de silice auto-refroidissante, ce qui représente une avancée majeure vers des applications pratiques.

Une équipe du laboratoire de François Légaré à l’INRS a observé des fragments itinérants d’hydrogène qui orbitent autour d’un fragment HCO lors d’une réaction chimique. Les images sont saisies à l’échelle de la femtoseconde.

À la tête d’une équipe multi-institutionnelle de 7 chercheurs, Paul Charette (Université de Sherbrooke) a dirigé le développement de la première caméra infrarouge du monde à haute résolution destinée aux marchés non militaires. Cette réalisation est maintenant commercialisée par le partenaire industriel.