 |
|
Plan de recherche de l’INNT – Aperçu
Le point de mire du programme de recherche de l’Institut national
de nanotechnologie (INNT) est l’intégration –
la combinaison d’appareils et de matériaux distincts à
l’échelle nanométrique en nanosystèmes complexes
reliés au monde extérieur. L’INNT explore l’intégration,
au niveau moléculaire, des nano-appareils les plus puissants présents
dans la nature, comme les protéines, les lipides et d’autres
structures biologiques formées de matériaux organiques «
mous », à des semi-conducteurs cristallins, des métaux
et des catalyseurs composés de matériaux inorganiques «
durs ». Le lien des structures biologiques naturelles ou synthétiques
inspirées de la biologie aux systèmes électroniques
et d’information mènera à la découverte d’outils
et de plates-formes technologiques innovateurs et extrêmement puissants.
Ces outils et plates-formes auront de nombreuses applications dans les
domaines des sciences de la vie, de la médecine, des matériaux,
de l’électronique et de l’informatique.
Le programme de recherche de l’INNT complémente et améliore
les recherches et les infrastructures actuelles en nanotechnologie de
l’université de l’Alberta. En outre, il fait partie
des intérêts de recherche stratégique du gouvernement
de l’Alberta. De par leur collaboration, l’INNT et l’université
améliorent les installations et les infrastructures en un seul
et même endroit. Une planification précise assure une compétence
complémentaire et une masse critique de chercheurs dans des domaines
d’importance stratégique en Alberta. Les piles à combustible
et à base de pétrole, reliées à l’industrie
de l’énergie, seront développées d’une
part grâce à la recherche sur les catalyseurs et la science
des matériaux à l’échelle nanométrique
et d’autre part, par l’embauche de chercheurs industriels.
Le développement de nouveaux appareils et matériaux destinés
aux technologies de l’information et des télécommunications,
et plus spécialement aux communications sans fil, constituera également
une grande partie des activités de l’INNT et fera appel à
des chercheurs nommés conjointement et invités provenant
de l’industrie, de l’Université de l’Alberta
et d’autres institutions du pays. De plus, l’INNT fera avancer
l’intérêt de l’Alberta à élargir
ses compétences en sciences de la vie et en médecine par
le développement de plates-formes technologiques pour de nouveaux
instruments médicaux thérapeutiques, capteurs et appareils
de diagnostic, et éventuellement pour de nouveaux médicaments
et systèmes de dispensation de médicaments. La stimulation
de l’activité économique de l’Alberta par l’entremise
de la recherche et de l’innovation en matière de nanotechnologie
est un objectif majeur de l’INNT et de l’Université
de l’Alberta.
La mise en œuvre du plan de recherche de l’INNT est grandement
tributaire de la culture de recherche unique de l’Institut, laquelle
combine la recherche individuelle basée sur l’enquête
de l’université à la recherche d’équipe
orientée sur les applications du Conseil national de recherches.
L’exploration de la convergence de la science et de l’ingénierie
au niveau moléculaire requiert une proche collaboration des chercheurs
en physique, chimie, biologie, médecine, pharmacie et ingénierie.
L’expertise dans la manipulation atomique et la microscopie-sonde
à balayage se combine aux connaissances avancées de la chimie
des surfaces et supramoléculaire pour construire de nouveaux appareils
moléculaires et les intégrer à des nanosystèmes.
De nouvelles techniques théoriques et computationnelles sont développées
pour prédire et comprendre le comportement des systèmes
à plusieurs échelles. Les applications puissantes des innovations
et des plates-formes technologiques résultantes seront explorées
par des scientifiques et des ingénieurs praticiens provenant de
l’INNT, de l’Université de l’Alberta et de partenaires
industriels.
Le point de mire initial de la recherche de l’INNT pour les cinq
premières années est le développement et les applications
dans les domaines suivants :
- Synthèse et caractérisation de nanocristaux et de nanofils
- Synthèse de nanomatériaux à base supramoléculaire
- Fabrication et caractérisation d’appareils et de nanocapteurs
à l’échelle moléculaire
- Développement de matériaux à l’échelle
nanométrique pour la catalyse et les réactions chimiques
dirigées sur des surfaces semi-conductrices
- Développement de systèmes nanoélectroniques
et nanofluidiques qui permettront aux dispositifs d’interagir
avec le monde extérieur
- Théorie, modélisation et simulation de nanosystèmes
à plusieurs échelles
- Développement de techniques d’imagerie quantitative
et de caractérisation qui appuient la recherche en matière
de nanotechnologie
Ces travaux sont partagés par quatre groupes de recherche interdisciplinaires
:
En outre, plusieurs membres du corps enseignant de l’Université
de l’Alberta seront nommés conjointement à l’INNT
et mèneront des recherches reliées aux quatre domaines ci-dessus.
Les objectifs à long terme du plan de recherche de l’INNT
consistent à développer des « règles de conception
» en nanotechnologie, ainsi que des plates-formes permettant d’établir
des nanosystèmes et des matériaux pouvant être élaborés
et programmés en vue d’une application particulière.
Le défi majeur de l’INNT est de concevoir et de construire
un système qui :
- s’assemble de lui-même à partir de composants sur
une surface ou qui se prend lui-même en charge dans un liquide;
- est alimenté par des sources chimiques locales, comme l’ATP,
des gradients d’ions pompés ou des micro-piles à
combustible;
- peut être conçu ou programmé pour une fonctionnalité
spécifique comme la catalyse, la dispensation de médicaments,
le calcul ou une combinaison de ces fonctionnalités; et
- est capable de détecter et de répondre à son
environnement chimique et physique.
L’atteinte des objectifs de l’INNT, qu’ils soient
à court ou à long terme, mènera à d’importantes
nouvelles applications et occasions commerciales. En outre, Edmonton sera
mondialement reconnue et deviendra le centre de la recherche et de l’activité
industrielle sur la nanotechnologie, ce qui attirera de jeunes scientifiques
et étudiants à la maîtrise et au doctorat, lesquels
permettront de poursuivre le foisonnement des capacités de l’Institut.
|
