Les chercheurs mari et femme Krishnan Venkatakrishnan et Bo Tan prouvent que les bonnes choses peuvent vraiment venir dans de petits paquets - surtout si le paquet mesure un milliardième de mètre. Tan est professeur de génie aérospatial tandis que Venkatakrishnan est professeur de génie mécanique et industriel. Le couple s'est rencontré alors qu'il terminait des études de doctorat à l'Université technologique de Nanyang à Singapour, et aujourd'hui, ils partagent un laboratoire - et co-supervisent des étudiants - à Ryerson.

Relation personnelle de côté, pourquoi collaborer avec un professeur de génie mécanique alors que votre propre expertise est en génie aérospatial? Tan explique :" Le processus de fabrication d'un avion nécessite de nombreuses disciplines - physique, génie électrique et génie mécanique, pour en nommer quelques uns. Plus, [à travers des partenariats multidisciplinaires], l'application de mes recherches peut aller au-delà de l'industrie aérospatiale."

En 2008, Tan et Venkatakrishnan ont reçu des bourses de premier chercheur du ministère de la Recherche et de l'Innovation de l'Ontario pour leurs travaux dans le domaine de la recherche de pointe en fabrication. Ces jours, les chercheurs se concentrent sur de minuscules entités appelées nanostructures. Ces configurations fabriquées de particules, allant de l'échelle moléculaire à microscopique, représentent un domaine d'étude relativement nouveau - si nouveau en fait, que les théories développées aujourd'hui pourraient être réfutées dans cinq ans à peine.

"Nos intérêts de recherche se complètent, " dit Venkatakrishnan. " Ma femme explore les principes fondamentaux des nanostructures, alors que je regarde leurs candidatures."

Et il y a beaucoup de choix. Par exemple, Venkatakrishnan et Tan ont commencé à étudier les nanostructures au sein de la micro-électronique. Plus récemment, bien que, les chercheurs ont commencé à développer des nanostructures en utilisant une variété de matériaux.

Un exemple :la recherche du couple sur les nanostructures à base de coquille d'œuf - co-écrite avec le candidat au doctorat Ryerson Amirhossein Tavangar - a été publiée le mois dernier dans le Journal of Nanobiotechnology. Mais les coquilles d'œufs ne sont pas les seuls matériaux pouvant supporter des nanostructures; les os et autres biomatériaux naturels sont également étudiés dans le laboratoire de Venkatakrishnan et Tan.

Typiquement, les céramiques fragiles ou les polymères rigides sont utilisés en chirurgie pour réparer les bris, os vieux ou endommagés par le cancer. Nanostructures intégrées dans les os réels, cependant, offrent une meilleure solution et peuvent aider à « recoller » les os détériorés ou fragmentés. Grâce à un processus biomédical appelé échafaudage tissulaire, un poreux, un matériau créé artificiellement est utilisé pour simuler un tissu réel et stimuler une nouvelle croissance osseuse dans le corps - quelque chose que d'autres matériaux de greffe sont limités dans leur capacité à faire.

Venkatakrishnan et Tan étudient également comment les nanostructures peuvent améliorer l'efficacité des panneaux solaires. En diminuant la quantité de lumière réfléchie par un panneau solaire, les nanostructures permettront de convertir davantage d'énergie solaire en électricité.

Finalement, les chercheurs explorent l'utilisation des nanostructures dans la surveillance de la qualité de l'eau. Agissant comme des capteurs, les nanostructures peuvent générer des signaux pour indiquer la présence de contaminants dans l'eau potable.

À cette fin, Venkatakrishnan dit qu'étudier les nombreuses utilisations potentielles des nanostructures ne doit pas être très compliqué. "D'autres chercheurs utilisent des processus complexes et des équipements extrêmement coûteux, mais dans notre laboratoire, nous utilisons un concept simple et il peut être appliqué à de nombreux matériaux."