INRS: plongée dans l’avenir de l’énergie, des matériaux et des télécommunications

Ce texte fait partie du cahier spécial 55 ans de l'INRS

Au sein du Centre Énergie Matériaux Télécommunications (EMT) de l'INRS se mènent des recherches à saveur de science-fiction. Fabrication d’hydrogène vert, détecteur d’intelligence artificielle, révolution quantique… Pour l’équipe qui travaille sur ces innovations, l’avenir est déjà arrivé.

À entendre parler Ana Tavares, professeure titulaire à l’Institut national de recherche scientifique (INRS), on comprend pourquoi la collaboration occupe une place aussi centrale dans son quotidien. « Comme nous sommes répartis en centres thématiques, nous sommes entourés de gens qui ont des profils différents, explique-t-elle. Cela permet des collaborations multidisciplinaires vraiment intéressantes. »

Un exemple concret de ses travaux : les catalyseurs des électrolyseurs. « Il y a beaucoup d’activité de recherche pour remplacer les métaux nobles utilisés dans les catalyseurs actuels », remarque-t-elle. Serait-il possible de trouver un équivalent au platine, à l’iridium, au palladium ou à l’or ? « J’ai un projet en collaboration avec deux compagnies québécoises pour valoriser des métaux stratégiques qui sont extraits au Québec, raconte la chercheuse. En énergie, on pourra s’en servir pour produire de l’hydrogène ou des combustibles à faible empreinte carbone. »

Dans ce projet, la collaboration de ses collègues au Centre Eau Terre Environnement est particulièrement intéressante, souligne-t-elle. « Non seulement on développe l’aspect électrochimique, mais on peut aussi mesurer l’impact environnemental des catalyseurs. »

Voir à travers le bruit des données

Du côté de son collègue Tiago H. Falk, également professeur titulaire à l’INRS, les partenariats sont aussi essentiels à la mise en place de projets de recherche utiles à la société.

« Je travaille avec l’Université Laval et l’Université de Sherbrooke pour surveiller les abeilles et prédire leur état de santé », esquisse-t-il. Spécialisé en traitement des signaux, il aide les chercheurs de ces universités à distinguer les données pertinentes collectées par les capteurs multimodaux placés dans des ruches, telles que le son des abeilles, la température et le taux d’humidité 24 heures par jour, des autres bruits. « Le problème est que lorsqu’il pleut, qu’il vente ou que les ratons laveurs viennent gratter sur la ruche, cela affecte la qualité de l’audio qu’on enregistre. Il faut donner plus d’intelligence à nos capteurs pour qu’ils sachent que c’est de la pluie et que le son ne vienne pas fausser les données », résume-t-il.

Plus récemment, c’est en compagnie du Laboratoire de confiance numérique et de Numana, un catalyseur d’écosystèmes technologiques, qu’il contribue au développement d’un outil capable de détecter les vidéos et audios hypertruqués (deepfake en anglais). « C’est un problème infini : nous développons des outils capables de détecter les faux, ce qui mène les fraudeurs à améliorer leur outil, et ainsi de suite », soupire le chercheur. Qu’à cela ne tienne, Tiago H. Falk, également responsable scientifique du Laboratoire d’analyse et d’amélioration multisensoriel/multimodaux, continue de tirer profit des particularités de l’humain — les motifs de la voix ou les sons d’environnement pour les audios ; les mouvements des lèvres ou de la langue pour les vidéos — afin de perfectionner son algorithme.

Construire l’infiniment petit

Toujours au Centre EMT, Emanuele Orgiu s’intéresse pour sa part aux matériaux de demain. « Je travaille sur les matériaux quantiques », lance-t-il en guise de résumé. Ses objets de recherche font à peine quelques atomes d’épaisseur. « Plus on diminue l’épaisseur des matériaux, plus on découvre de nouvelles propriétés. Ce qui m’intéresse est de trouver ceux où les charges, comme le courant électrique, se déplacent le mieux. » Dans son domaine, le silicium trône au sommet de la conductivité. Le professeur agrégé compte bien lui trouver un rival.

Ses recherches se situent à la limite entre la science fondamentale et appliquée, collaboration oblige. « On conçoit des dispositifs qui fonctionnent, comme des photorécepteurs et des transistors, car on travaille avec des entreprises qui veulent des résultats », rappelle celui qui est également responsable scientifique du Laboratoire de physique moléculaire et des dispositifs.

À quoi pourraient bien servir ces matériaux ? « On travaille sur l’informatique quantique. Nos matériaux bidimensionnels pourraient aussi se retrouver dans l’électronique de l’avenir, comme dans des appareils optoélectroniques. Et nous nous intéressons aux applications thermoélectriques, pour convertir les pertes de chaleur en énergie électrique », énumère le chercheur. Toutes ces avenues prometteuses s’inscrivent concrètement dans la Stratégie québécoise de recherche et d’investissement en innovation, croit-il. « Ce que je fais a des impacts pas juste au Québec, mais aussi au Canada. »

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