Une nouvelle Chaire de recherche se penchera sur le développement et l’amélioration des matériaux, procédés de fabrication et applications pour les microsystèmes et la microphotonique de demain. Les chercheurs disposeront de près de 4,5 millions de dollars sur cinq ans pour mener à bien leurs travaux.
Née d’une association entre l’Université de Sherbrooke et Teledyne DALSA, la Chaire de recherche industrielle CRSNG-Teledyne DALSA pour les MEMS et microphotonique de prochaine génération sera dirigée par Paul Charrette, professeur en génie électrique et génie informatique, ainsi que Luc Fréchette, professeurs en génie mécanique et directeur scientifique de l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT).
Ses travaux porteront notamment sur les MEMS – systèmes micro-électromécaniques – et la microphotonique, des micro-nanotechnologies qui sont au cœur de tous les dispositifs miniaturisés de haute technologie.
Incorporer la vision nocturne dans les automobiles
Le professeur Charrette travaillera sur la photonique intégrée – ou lumière sur puce – utilisée à des fins de miniaturisation des capteurs. «Pour innover en matière de photonique sur puce, il faut repousser les limites de la science des matériaux et des procédés de micro-nanofabrication. Nous voulons pouvoir ensuite déployer ces nouvelles technologies en contexte industriel afin qu’elles soient produites à grande échelle et à faible cout», explique le professeur. L’objectif principal de ses travaux vise l’amélioration de la sensibilité de l’imagerie infrarouge ainsi que de l’imagerie hyperspectrale. Ces innovations pourront par exemple contribuer à repérer des polluants dans l’atmosphère ou à surveiller l’état de santé des forêts. Améliorer cette sensibilité permettra aussi d’incorporer la vision nocturne dans les automobiles pour la navigation assistée ou autonome de nuit.
Recharge de capteurs par vibrations
Les travaux prévus du professeur Fréchette touchent les nouveaux matériaux fonctionnels et leur méthode d’intégration et d’encapsulation sur les puces. Les MEMS implémentent des capteurs ou des actionneurs sur puce qui bougent à l’échelle micrométrique. «L’idée est de développer ces matériaux fonctionnels qui sont capables de transformer un phénomène physique, comme une force, de la chaleur ou une vibration, en signaux électriques, explique le professeur. À titre d’exemple, un capteur mesurant l’usure des roulements dans une machine pourrait se recharger automatiquement juste par les vibrations de la machine.»
L’autre volet des travaux du professeur Fréchette touche l’encapsulation des puces sous vide, opération névralgique de la chaîne de fabrication. «Nos méthodes visent à maintenir ce vide dans des cavités miniatures pour la durée de vie du capteur. Comme l’encapsulation vient dominer les prix des capteurs, nous devons pouvoir arriver à encapsuler à faible cout. Nous visons donc à encapsuler les puces simultanément et non séparément pour réduire considérablement les couts et augmenter la miniaturisation, ce qui favorise l’intégration des MEMS dans une plus grande plage d’applications, comme l’imagerie thermique», ajoute-t-il.
Maillage industriel et universitaire
La Chaire fait le pont entre la recherche universitaire et le transfert vers l’industrie. Le but: propulser le prototype imagé, réfléchi et conçu en laboratoire vers une innovation utile et révolutionnaire.
«Il y a certains défis techniques qu’on ne se permet pas d’attaquer en industrie, car les risques sont élevés, et le retour sur l’investissement, difficile à quantifier. Mais le cadre actuel permet de déléguer ces mandats à la Chaire et, ultimement, de faire de belles découvertes non prévues qui ont beaucoup de valeur», explique Jacques Renaud, coordonnateur de l’intégration MEMS et gestionnaire des activités de la Chaire chez Teledyne DALSA.
Vincent Aimez, vice-recteur à la valorisation et aux partenariats de l’Université de Sherbrooke, souligne pour sa part que la chaire s’imbrique parfaitement au sein de la chaîne d’innovation intégrée, qui trace le chemin complet de la recherche fondamentale jusqu’à la mise en marché. Cet écosystème offre également un impact fort intéressant pour la structuration de la recherche à plus long terme, laquelle se bâtit dans la qualité de la relation avec le partenaire.
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