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Science des matériaux

Concevoir des matériaux aux propriétés étonnantes

Science des matériaux

Concevoir des matériaux aux propriétés étonnantes

Innovations en matériaux composites : durabilité, résistance et respect de l'environnement

Les chercheuses et chercheurs innovent constamment pour créer des matériaux à la fois plus durables, résistants et respectueux de l'environnement, tout en intégrant des propriétés uniques. Parmi les dernières avancées, on retrouve:

  • Polymères révolutionnaires pour les piles solaires : accélérant la transition vers des énergies renouvelables. 
  • Nanoparticules luminescentes pour l'imagerie médicale : ouvrant la voie à des diagnostics plus précis et moins invasifs. 
  • Structures composites pour une chaussée renforcée : améliorant la durabilité des infrastructures urbaines.

Ces projets repoussent les limites de la science des matériaux et participent activement à relever des défis industriels, environnementaux et sociaux.

Sujets de recherche

La dynamique des fluides est la description précise du mouvement des particules fluides (liquides ou gazeuses) lors d'un écoulement tout en tenant compte des différentes forces en présence, comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température. La dynamique des fluides, et ses sous-disciplines comme l'hydraulique et l'hydrodynamique, a de nombreuses applications, notamment en prévisions météorologiques et en aéronautique. Elle joue également un rôle important dans plusieurs applications industrielles dont les pâtes et papiers, les usines de traitement des eaux, l'architecture navale, etc.

À la Faculté, plusieurs professeures et professeurs conçoivent des matériaux destinés à réparer, remplacer ou régénérer des tissus, des organes ou des systèmes du corps humain. Ces matériaux fonctionnels sont soit synthétiques, soit hybrides ou entièrement biologiques et certains pourront servir, en plus de la régénération des tissus ou organes, au diagnostic ou encore à la thérapie curative.

En génie géologique, plusieurs méthodes géophysiques sont employées pour détecter les contrastes des propriétés physiques entre la roche encaissante et le gîte minéral. Parmi celles-ci, il y a la gravimétrie, le géomagnétisme, la conductivité électrique et les méthodes radiométriques. Ces méthodes sont déployées à l'aide de plateformes aéroportées sur les territoires miniers explorés.

Ce domaine de recherche, qui relève du génie civil, consiste à modéliser et à prévoir le comportement des structures urbaines. Pour y parvenir, les chercheuses et chercheurs utilisent différents couplages (mécanique, thermique, hydraulique, sol et structure) liés à des chargements complexes comme le mouvement des sols liés aux déformations qui sont d'origine thermique ou hydrique, par exemple.

Plusieurs chercheuses et chercheurs travaillent à la caractérisation des macromolécules d'origine biologique (soie, protéines) à l'aide de méthodes spectroscopiques comme l'infrarouge et la résonance magnétique. Certains scientifiques se penchent sur la conception de biofilms sur mesure alors que d'autres travaillent à la synthèse et à la caractérisation de nouveaux matériaux polymères. Quelques-unes et quelques-uns d'entre eux, par exemple, étudient la possibilité d'utiliser de la cellulose dans des matériaux composites dans le but d'aider l'industrie des plastiques à fabriquer des matériaux plus écologiques.

La recherche de matériaux plus performants a donné lieu aux  qui ont une faible masse volumique si l'on compare avec les matériaux métalliques ainsi qu'une durée de vie largement supérieure. Si leurs propriétés mécaniques font d'eux des matériaux d'avenir, leurs coûts de production élevés et la difficulté de les recycler constituent des contraintes majeures à leur développement que les scientifiques cherchent à surmonter.

Plusieurs chercheuses et chercheurs travaillent à la synthèse et à la caractérisation de nanomatériaux innovants, dont la création repose sur les connaissances fondamentales en nanoscience. Grâce à la collaboration entre des groupes de recherche qui se penchent sur l'architecture moléculaire et la caractérisation avancée, il est possible de construire des nanomatériaux et de les adapter pour des applications industrielles bien précises.

Les chercheuses et chercheurs qui travaillent sur le matériau aluminium cherchent notamment à augmenter l'efficacité énergétique des procédés et, par ricochet, à réduire les gaz à effet de serre liés à la production de ce métal ainsi qu'à valoriser les résidus et le recyclage. Elles et ils tentent également d'améliorer la qualité et les propriétés des alliages de 2e et 3e transformations ainsi que de développer de nouveaux matériaux et procédés pour la transformation.

Les visages de la recherche en science des matériaux

Unités de recherche

Chaires de recherche du Canada

Chaires de recherche en partenariat

Centres, instituts et regroupements de recherche

Mon intérêt pour la recherche sur le cancer m'a conduite vers un projet de doctorat en curiethérapie (radiothérapie interne) au moyen de nanoparticules d'or radioactives. Ce projet combine à la fois l'ingénierie des matériaux, la nanotechnologie et la physique médicale.

Myriam Laprise-Pelletier, diplômée du doctorat en génie des matériaux et de la métallurgie sous la supervision du professeur Marc-André Fortin

Ressources utiles pour la recherche à la Faculté

Le Vice-décanat à la recherche

Le Vice-décanat à la recherche de la Faculté a pour mission de faire connaître aux professeurs les modalités des programmes de subvention et de partenariat. Ses conseillers en développement de la recherche peuvent les accompagner dans la rédaction de leurs demandes de financement et de contrat de recherche. Ils peuvent également les conseiller sur les possibilités de transfert technologique.

En savoir plus

Le Lab en ligne

Le Lab en ligne de la Faculté des sciences et de génie est un espace virtuel qui présente et décrit les équipements et les installations de recherche facultaire. Ce service permet aux étudiants des cycles supérieurs, aux professeurs et aux gens de l'industrie d'accéder à des équipements de pointe à des coûts raisonnables et de travailler en collaboration. 

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