Le chimiste de l'Université de Montréal Richard Martel explore un vaste monde à petite échelle. "Il y a plus de H 2 O molécules dans une gorgée d'eau [≈10 ²⁴ ] qu'il y a de secondes depuis le Big Bang [≈10 ¹⁸ ], " dit-il pour illustrer l'échelle à laquelle il observe l'Univers. Dans son laboratoire, qui est l'une des plus stables au Canada en raison de ses fondations de sept mètres de profondeur encastrées directement dans le Bouclier canadien, il utilise un microscope électronique à basse énergie dans lequel un vide a été créé plus grand que celui entourant la station spatiale internationale. « Cet instrument, " il dit, "est comme le télescope de l'astronome. Avec lui, vous pouvez regarder la matière à l'échelle de la minute, dans la gamme nanométrique, une cinquantaine, 000 fois plus petit qu'un cheveu humain.

La comparaison microscope/télescope n'est pas fortuite; son partenaire commercial, Sébastien Blais-Ouellette, est astrophysicien, dont la thèse de doctorat sur la masse manquante de l'Univers a remporté le Prix France-Québec de la meilleure thèse en 2000. Ensemble, ils ont créé un partenariat de haute technologie qui pourrait transformer l'industrie de la sécurité. "En incorporant des nanoparticules dans un objet, vous pouvez le rendre parfaitement traçable, " il explique.

Nanoparticules colorées, ou nanotags, peut être ajouté aux objets dans des vernis ou des encres. Un scanner est ensuite utilisé pour les détecter et déterminer leur spectre vibratoire, comme les empreintes digitales. « Vous pouvez imaginer un douanier scannant votre passeport avec ce système ; le spectre obtenu est comme un code-barres optique très précis, '" dit Blais-Ouellete, Président et fondateur de la société Photon Etc.

L'entreprise montréalaise mise beaucoup sur cette technologie, et des prototypes sont testés avec des partenaires au Québec et en Ontario.

Le duo a également développé un système d'imagerie optique, un imageur à diffusion Raman, qui utilise un puissant faisceau laser pour mesurer le spectre vibratoire des molécules à partir d'images optiques. « C'est une technologie prometteuse qui pourrait dominer dans quelques années. Photon etc. a déjà commercialisé l'appareil, ", explique le chercheur.

Passeports et billets de banque

En raison de leur structure unique, les nanotubes de carbone peuvent être utilisés comme conteneurs pour diverses molécules. Couplé avec du colorant, ces nanotags peuvent augmenter la force du signal reçu. « On peut ainsi détecter l'empreinte des molécules encapsulées grâce à des mesures optiques simples, même à l'échelle d'un seul nanotube, " dit Martel.

Ces nanotags peuvent être utilisés dans l'encre des billets de banque, rendant la contrefaçon pratiquement impossible. Le marché de la lutte contre la contrefaçon est estimé à 22 milliards de dollars par an, note Blais-Ouellette.

La révolution des nanotubes de carbone pourrait également affecter l'industrie électronique, car contrairement au cuivre et aux autres métaux, ces éléments sont des conducteurs électriques transparents. Un écran translucide constitué de fines couches de nanotubes serait quasiment invisible à l'œil nu, et la qualité de transmission serait comparable aux meilleurs appareils sur le marché aujourd'hui. La question fondamentale de la conductivité des nanotubes dans les films transparents, qui a été soigné par l'un des étudiants de Martel, Carla Aguirre, a été cité plus d'une centaine de fois depuis; le monde de l'électronique est constamment à la recherche de telles innovations.

En médecine, les nanotags de carbone adhérant à la surface des cellules malades pourraient conduire à de meilleurs diagnostics et à un traitement encore meilleur. "En lisant le signal Raman des nanotags déposés sur les cellules cancéreuses à leurs premiers stades de développement, nous pouvions identifier les premiers signes d'une tumeur; Donc, une intervention médicale serait plus efficace, " poursuit l'entrepreneur. Scanner le corps humain, le lecteur optique rendrait les cellules cancéreuses visibles.

Alors que Martel accueille favorablement les candidatures basées sur ses travaux sur les nanotubes de carbone, ce n'est pas un aspect qui le consume. "Je suis avant tout un scientifique passionné par l'architecture de la matière. Si d'autres peuvent utiliser mes découvertes pour fabriquer des produits qui se vendent, et les droits d'auteur me permettent de poursuivre d'autres travaux, tant mieux!" dit-il.

Évidemment, il y a encore beaucoup de travail à faire, et l'entreprise montréalaise Photon Etc. explore le même terrain que plusieurs entreprises de haute technologie. Mais le partenariat avec l'Université de Montréal est extrêmement prometteur. "Richard Martel est un visionnaire motivé par l'approfondissement des connaissances. Nous sommes ravis de travailler avec lui car nous voyons de nombreuses applications de son travail, " dit Blais-Ouelette.

Pour le physicien entrepreneur, c'est un heureux retour à l'Université de Montréal, où son entreprise est née il y a 10 ans dans l'incubateur d'entreprises qu'est l'édifice Joseph-Armand Bombardier, le même endroit où l'équipe de Richard Martel explore les nanostructures de carbone.