Technologies

Technologies disponibles pour l'édition 2018-2019

1. Technologie de fabrication additive de capteurs piézoélectriques

Les matériaux piézoélectriques sont utilisés dans une large variété de secteurs en raison de leur capacité à autoproduire de l’énergie. Les polymères piézoélectriques, en particuliers, révèlent des propriétés intéressantes en termes de flexibilité et de malléabilité. Tout le défi réside dans leurs propriétés piézoélectriques intrinsèquement faibles. Ils doivent donc subir des procédés post-fabrication longs et coûteux afin de devenir opérationnels. De plus, pour fournir des capteurs utilisables, les matériaux piézoélectriques doivent être connectés à des électrodes conductrices afin de transférer l'énergie acquise, ce qui peut s'avérer problématique lorsque les capteurs ont des formes complexes. L'équipe du professeur Therriault a réussi à développer une technologie innovante qui maîtrise les défis associés aux matériaux piézoélectriques. 

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2. Système de détection de fichiers connus à très haute vitesse et en temps réel

Il est parfois nécessaire de surveiller les communications d’informations sur Internet pour y détecter la présence de fichiers connus (fichiers confidentiels, fichiers illégaux, fichiers indésirables, virus, etc.) Toutefois, repérer ces fichiers sur des connexions dont la vitesse ne cesse d’augmenter est un réel défi algorithmique et électronique. Pour remédier à ces problèmes, le professeur Jean-Pierre David (Polytechnique de Montréal) a proposé un système qui permet la détection de fichiers indexés en temps réel sur une connexion Internet. Ce système comporte trois volets : une base de données des fichiers indexés à surveiller, un algorithme optimisé pour la détection en parallèle et le matériel pour mettre en œuvre l'algorithme. 

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3. Logiciel de gestion de colonies animales

Homebred est un LIMS (Laboratory information management software) spécialisé dans la gestion de colonies animales hébergées au sein d’animaleries institutionnelles. Il est espèce-agnostique et procure du support pour la gestion de tous les aspects liés au maintien d’une colonie et des activités de reproduction. L’application réside sur un serveur et est accessible par les usagers à l’aide d’un fureteur Internet. 

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4. Fantôme cardiaque pour chirurgie cardiovasculaire non-invasive

Les Drs. Tournoux et Saloux ont réalisé un fantôme cardiaque compatible avec les différentes modalités des nombreux systèmes d'imagenie afin de permettre une comparaison optimale des données acquises par ces outils avec les données réelles in vivo. Le fantôme dynamique comprend (i) un gel déformable présentant des propriétés viscoélastiques et acoustiques similaires à celles d'un coeur réel, (ii) une structure mécanique permettant des mouvements de compression, de rotation et d'expansion, (iii) une télécommande et (iv) une chambre scellée possédant des fenêtres acoustiques. Ce fantôme cardiaque est non magnétique, imperméable à l'eau et peut s'adapter au positionnement et à la contrainte de volume de chaque système. Ainsi, il peut être utilisé comme outil de référence pour la validation ainsi que l'étalonnage et la standardisation.

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Technologies disponibles pour l'édition 2017-2018

1. Dispositifs de sécurité anti-contrefaçon à filtres optiques

La contrefaçon est un fléau dans de nombreuses industries, que ce soit dans le domaine bancaire ou encore dans l'industrie manufacturière, en particulier quand il s'agit de produits de luxe. En combinant différents effets comme l'interférence optique, le métamérisme et l'électrochromisme, la technologie de dispositif anti-contrefaçon à filtres optiques vise à compliquer la vie aux fraudeurs tout en permettant aux consommateurs de valider l'authenticité d'un produit en un coup d'oeil.  

Technologie développée par : Ludvik Martinu, professeur, Département de génie physique, Polytechnique Montreal

2. Approche de convolution de répulsion magnétique et électrique pour l'analyse d'image : CAMERA-I

La vision machine (généralement utilisée pour un contrôle visuel de produits ou processus industriels) s’appuie sur un grand nombre de méthodes mathématiques de segmentation d’images et de préhension des objets. Cependant, ces méthodes atteignent leurs limites lorsqu’elles sont confrontées à des formes complexes ou à une luminosité inégale tandis que leurs performances sont diminuées par un temps de calcul élevé. La méthode proposée ici s’appuie sur les équations de Maxwell (habituellement dévolues à la description des lois électromagnétiques). Une convolution de l’image est appliquée sur la base de ces équations, puis utilisée pour déterminer les paramètres de l’image afin d’obtenir une segmentation précise et des points de préhension. Cette nouvelle méthode de précision permet la détection de formes complexes ainsi que de trous et de poignées tout en ne requérant pas d’itération et très peu de temps de calcul. 

3. Accessoire de préhension passif auto-adaptatif pour pince mécanique

Sur la plupart des lignes de production, des machines automatiques sont utilisées pour manipuler et assembler des produits à l'aide de pinces mécaniques auxquelles est ajouté un système de mâchoires. Typiquement, une paire (pour une pince à deux doigts) de mâchoires différentes doit par contre être utilisée pour chaque forme d’objet à saisir. Une autre possibilité consiste à utiliser de complexes mains robotiques qui sont capables de s’adapter à toute forme d’objet, mais celles-ci sont beaucoup plus dispendieuses et nécessitent aussi de nombreux moteurs et capteurs, ce qui rend leur programmation complexe et handicape la fiabilité et la robustesse du système.

La technologie proposée ici permet d’intégrer directement sur n'importe quelle pince industrielle classique des doigts capables de s’auto-adapter à tout type d’objet. Comme ils ne sont fait que d’éléments passifs sans aucun moteur ni électronique, ces doigts sont beaucoup moins chers que les mains robotiques tout en atteignant le même objectif. Ces doigts permettent de saisir des objets de forme arbitraire de façon stable avec une prise enveloppante ou en pincée. De plus, aucune programmation supplémentaire du système automatisé qui manipule la pince n’est nécessaire puisque l'adaptation aux formes des objets ainsi que la sélection du type de prise sont réalisées de façon passive par les doigts. 

Technologie développée par : Lionel Birglen, M.Sc., PhD, professeur agrégé, Département de génie mécanique, Polytechnique Montréal

4. Capteur de COVs et de gaz basé sur une technologie optochimique

Il s'agit d'un capteur de composés organiques volatiles (COVs) et de gaz de type labopuce peu coûteux et déployable à grande échelle. Basé sur une technologie optique, il est insensible aux perturbations électromagnétiques et peut être utilisé à distance dans des environnements difficiles. Le capteur est composé d’une cavité optique de Fabry-Perot. Cette cavité, planaire et intégrée sur une puce de silicium, est remplie d’un polymère spécifique au composé à détecter. Lors de l’absorption de gaz ou de COV par le polymère, le capteur détecte l’expansion de celui-ci. L'amplitude de la déformation, enregistrée par le décalage de la longueur d'onde de résonance, est proportionnelle à la concentration de gaz. Le dispositif a été testé pour la détection de deux composés organiques volatils, le m-xylène et le cyclohexane. 

Technologie développée par : Yves-Alain Peter, M.Sc., Dr. ès Sc., professeur titulaire, Département de génie physique, Polytechnique Montréal

5. Source de courant pulsée ultra-rapide

L’invention consiste en une source de courant qui génère des pulses de courant ultra-rapides (de l'ordre de la microseconde ou de la milliseconde) et de forte intensité (jusqu'à 3000 A). La forme du pulse de courant (carrée, sinusoïdale, etc.) peut être arbitraire et entièrement définie par l’utilisateur avec grande précision. La principale force de l'invention vient de la grande précision dans la forme du pulse généré et du très court temps de montée. 

Technologie développée par : Frédéric Sirois, professeur titulaire, Département de génie électrique, Polytechnique de Montréal

6. MicroLab ExAO : le laboratoire informatique pédagogique

Le MicroLab ExAO est un système portable, didactique et polyvalent destiné à recevoir une large variété de capteurs afin d’obtenir les représentations graphiques de phénomènes physiques. Il est constitué d’un microcontrôleur, d’un logiciel d’acquisition de données opérable sous Windows ainsi que d’une partie didactique.  Le but est d’initier les étudiants aux lois de la physique tout en favorisant leur autonomie d’apprentissage. 

Technologie développée par : Pierre Nonnon, professeur, Département de didactique, Université de Montréal

7. Fantôme cardiaque pour imagerie médicale cardiovasculaire

Les développements récents d’algorithmes au sein des techniques d’imagerie cardiovasculaire permettent à celles-ci de prendre de plus en plus d’importance dans le diagnostic, l’évaluation thérapeutique et la détermination de pronostic des maladies cardiovasculaires. Cependant, la diversité et la complexité de ces nouveaux algorithmes peuvent parfois ralentir le traitement des données, car ces dernières doivent être comparées à de l’in-vivo pour plus de précision. Un fantôme cardiaque a été créé afin d'être utilisé comme outil de référence pour la validation, la calibration et la standardisation de différentes techniques d’imagerie (telles que l’imagerie par résonance magnétique et l’échocardiographie). 

Technologie développée par : François Tournoux, professeur, Département de cardiologie, Centre hospitalier de l'Université de Montréal

Technologies disponibles pour l'édition 2016-2017

1. Accessoire de préhension passif auto-adaptatif pour pince mécanique

Développée par le professeur Lionel Birglen, la technologie proposée permet d’intégrer directement sur n'importe quelle pince industrielle classique des doigts capables de s’auto-adapter à tout type d’objet. Ces doigts sont beaucoup moins chers que les mains robotiques tout en atteignant le même objectif et ne nécessitent aucune programmation supplémentaire. 

2. Nouvelle méthode de fonctionnalisation de surface à bas coût

Cette technologie développée par Jason Robert Tavares permet le traitement de surface hydrophobe/hydrophile en utilisant le dépôt chimique en phase vapeur photo-initié. Comme elle peut être utilisée avec divers matériaux, cette technologie se prête à plusieurs applications : revêtement antiadhésif dans les réacteurs chimiques, anticorrosion pour le métal, imperméable pour le bois ou antibuée pour le verre, nanoparticules fonctionnalisées, nanofluides, etc. 

3. Nanofils semi-conducteurs pour l’optoélectronique

Développés au laboratoire des matériaux nanoscopiques et hybrides dirigé par le professeur Oussama Moutanabir, ces nanofils semi-conducteurs sont utilisés pour piéger la lumière afin de rendre plus sensibles et efficaces les appareils optoélectroniques grâce à l'absorption de lumière plus élevée du proche infrarouge. Les avantages sont une meilleure absorption de la lumière, la compatibilité avec les techniques de microfabrication et des propriétés accordables selon la taille et la composition des nanofils.

4. Dispositif de sécurité métamérique et anti-contrefaçon

La technologie développée par le professeur Ludvik Martinu augmente la sécurité des filtres d’interférence utilisés dans la détection de contrefaçon. La technologie propose d’augmenter la complexité des filtres ainsi que leur performance en ajoutant de nouvelles propriétés au changement de couleur tout en préservant la simplicité d’utilisation. En raison d'une grande différence dans les propriétés optiques à des angles d'incidence élevés, la technologie permet de coder l'information. Le dispositif peut également offrir un deuxième niveau d’authentification en utilisant un matériau actif (thermochromique, photochromique, électrochromique ou piezochromique).

5. Détection des fichiers connus à très hautes vitesses et en temps réel

Le professeur Jean-Pierre David a développé un algorithme de détection de fichiers connus sur un réseau ou sur un médium. Cet algorithme est licencié à NetClean, pour la détection de fichiers de pornographie juvénile, avec qui Jean-Pierre David a développé un premier produit. Le même algorithme pourrait également être utilisé dans de nombreuses autres applications telles que la détection de fichiers protégés ou la détection rapide de fichiers sur un ordinateur. 

6. Exosquelette - Bras robotisé

L’outil proposé, développé par Maxime Raison, vise à quantifier de manière non-invasive les efforts internes des membres supérieurs du corps humain. Ce système portable, basé sur un modèle multicorps, combine trois composantes : la capture de données cinématiques, la mesure de signaux électromyographiques accompagnée d’un appareil de calibration (calibreur) et un logiciel de traitement des données. 

7. Algorithme d'indexation automatique de documents

Technologie développée par M. Jean-François Chartier, l’outil proposé est un algorithme d’indexation automatique des documents à partir d’un vocabulaire contrôlé (un thésaurus, une ontologie). Il permet d’assigner automatiquement des mots-clés d’un domaine (un thésaurus ou une ontologie) à un nouveau document. En effet, l’attribution de mots-clés à un document afin d’en résumer le contenu et de le classer représente une tâche incontournable de la gestion documentaire. Dans la majorité des organisations (bibliothèques, archives, etc.) ce travail d’indexation est réalisé « à la main » par des bibliothécaires. Or, il s’agit d’une tâche très longue, ardue, subjective et très coûteuse. Avec la numérisation massive des documents, de nouvelles possibilités technologiques rendent possible l’automatisation partielle ou complète de cette tâche.

8. Nanostructures à base de chitosane (NSC)

Développée au sein du département de génie chimique, dans les laboratoires du Pr. Abdellah Ajji et du Pr. Marie Claude Heuzey, cette technologie porte sur les nanostructures à base de chitosane (NSC), à savoir des nanofibres et nanobilles de chitosane (CS) obtenues par le procédé d’électrofilage. L’effet antimicrobien intrinsèque du chitosane confère aux NSC une puissante activité bactéricide qui est accrue par la structure poreuse des fibres et par leur grande surface spécifique. Pour avoir été testées in vitro et in situ contre des bactéries communément impliquées dans les toxi-infections alimentaires et cutanées, les NSC possèdent une puissante activité antibactérienne contre Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Staphylococcus aureuset Listeria innocua, entre autres. Plusieurs champs d'applications où le développement de bactéries est préjudiciable pour la santé du consommateur peuvent être envisagés. Cependant, notre cible est l'emballage alimentaire actif.

Technologies disponibles pour l'édition 2015-2016

1. Détection de fichiers connus

Le professeur Jean-Pierre David a développé un algorithme de détection de fichiers connus sur un réseau ou sur un médium. Une licence a été accordée par Univalor à NetClean pour la détection de fichiers de pornographie juvénile avec qui Jean-Pierre David a développé un premier produit (en vente depuis 2012). Le même algorithme pourrait également être utilisé dans de nombreuses autres applications telles que la détection de fichiers protégés et la détection rapide de fichiers sur un ordinateur. 

2. Exosquelette - Bras robotisé

L’outil proposé, développé par Maxime Raison, vise à quantifier de manière non-invasive les efforts internes des membres supérieurs du corps humain. Ce système portable, basé sur un modèle multicorps, combine trois composantes : la capture de données cinématiques, la mesure de signaux électromyographiques accompagnée d’un appareil de calibration (calibreur) et un logiciel de traitement des données. 

3. Lutte contre le cancer

Sous la direction du professeur Sylvain Martel, l'équipe du laboratoire de nanorobotique de Polytechnique Montréal a développé une plateforme de ciblage de médicaments basée sur navigation par résonance magnétique. Cette nouvelle approche permettra d'améliorer significativement l'efficacité de ciblage et de réduire les effets secondaires de la chimiothérapie. 

4. Optimisation des réseaux d'infonuagique

Brunilde Sanso a développé une suite d’outils d’optimisation des émissions de gaz à effet de serre dans les réseaux d’infonuagiques. Ce projet a le potentiel pour devenir une entreprise, et quelques investisseurs ont déjà été rencontrés dans cette optique. 

5. Sécurisation des systèmes informatiques

Gabriela Nicolescu a développé, avec son conjoint, une solution de protection de logiciel : Kybersecurity. Kybersecurity permet de protéger un logiciel contre des intrusions, la copie, etc. Univalor envisage de démarrer une entreprise avec ce projet. Un premier prototype est disponible et des clients potentiels ont été rencontrés. 

6. Optimisation de l'allocation des ressources dédiées aux contrôles qualité

Samuel Bassetto, professeur au département de mathématique et génie industriel à Polytechnique Montréal, a développé avec son équipe un algorithme permettant de prévenir les pertes massives en optimisant le contrôle qualité. La technologie vise donc principalement les chaînes de production et permet de maîtriser les risques de pertes associées à la non qualité. 

Technologies disponibles pour l'édition 2014-2015

1. Détection de fichiers connus

Le professeur Jean-Pierre David a développé un algorithme de détection de fichiers connus sur un réseau ou sur un médium. Une licence a été accordée par Univalor à NetClean pour la détection de fichiers de pornographie juvénile avec qui Jean-Pierre David a développé un premier produit (en vente depuis 2012). Le même algorithme pourrait également être utilisé dans de nombreuses autres applications telles que la détection de fichiers protégés et la détection rapide de fichiers sur un ordinateur. 

2. Optimisation des réseaux d'infonuagique

Brunilde Sanso a développé une suite d’outils d’optimisation des émissions de gaz à effet de serre dans les réseaux d’infonuagiques. Ce projet a le potentiel pour devenir une entreprise, et quelques investisseurs ont déjà été rencontrés dans cette optique. 

3. Sécurisation des systèmes informatiques

Gabriela Nicolescu a développé, avec son conjoint, une solution de protection de logiciel : Kybersecurity. Kybersecurity permet de protéger un logiciel contre des intrusions, la copie, etc. Univalor envisage de démarrer une entreprise avec ce projet. Un premier prototype est disponible et des clients potentiels ont été rencontrés. 

4. Optimisation de l'allocation des ressources dédiées aux contrôles qualité

Samuel Bassetto, professeur au département de mathématique et génie industriel à Polytechnique Montréal, a développé avec son équipe un algorithme permettant de prévenir les pertes massives en optimisant le contrôle qualité. La technologie vise donc principalement les chaînes de production et permet de maîtriser les risques de pertes associées à la non qualité. 

5. Nanoparticules d’or et d’argent​

Afin de visualiser des réactions en surface de cellules, de nombreuses techniques existent. Parmi elles, les nanoparticules d’or et d’argent sont souvent considérées en vertu de leur absence de toxicité. Toutefois, aucune méthode rapportée ne permet de produire des particules d’alliages Au/Ag de tailles supérieures à 30 nm. Puisque la diffusion de la lumière est proportionnelle au diamètre D6 et qu’il est utile de pouvoir distinguer plusieurs réactions en même temps, la production contrôlée de nanoparticules d’alliages Au/Ag à des tailles entre 30 nm et 100 nm est très prometteuse pour de nombreuses applications. Avec un procédé qui requiert peu d’investissement en équipement, une entreprise pour la fabrication de ces nanoparticules d’alliages Au/Ag est envisagée avec la participation potentielle de l’inventeur principal qui termine son doctorat en 2014. Une demande de financement a été déposée en avril suite au dépôt en mars d’une demande de brevet provisoire aux États-Unis. Chercheur : Michel Meunier.

6. Métrologie

Le contrôle de la qualité en usinage consiste actuellement à mesurer les pièces après qu’elles soient produites. Ceci ne permet toutefois pas de connaitre l’origine de l’erreur ni d’y remédier. Une nouvelle approche permettant de diagnostiquer l’état de la machine et de corriger ses erreurs paramétriques a été mise au point par le professeur René Mayer. Il s’agit sur une machine-outil 5 axes de palper avec la tête d’usinage des billes placées à des endroits référencés sur la table de la machine et de traiter les variations mesurées après des déplacements dans toutes les dimensions par le biais du logiciel PolySamba. Un service d’adaptation des patrons de mesure pour chaque modèle de machine-outil et de correctifs à apporter aux machines complètera l’offre du logiciel au marché des utilisateurs de machines-outils 5-axes.

7. Batteries

Les nouveaux développements de batteries font notamment face à deux défis importants, la performance et la sécurité. L’une des caractéristiques de performance recherchées est la rapidité de la charge. Or, une charge rapide peut mener à une surchauffe et même au-delà à un incendie. De coûteux et complexes mécanismes de contrôle électromécaniques peuvent être intégrés au système. Toutefois une approche émergente consiste à intégrer dans l’électrolyte de la pile une navette redox qui favorise une plus grande mobilité ionique et prévient ainsi à la fois la surchage et la surchauffe de la pile. Une nouvelle molécule qui peut être solubilisée à des concentrations beaucoup plus grandes que la meilleure navette redox actuellement sur le marché (3M) a été mise au point à l’UdeM. Applicable aux batteries Li-ion, la molécule peut intéresser chaine qui relie les producteurs de liquides ioniques, d’électrolytes, de batteries ou d’intégrateurs. La technologie fait l’objet d’une demande de brevet au stade du PCT avec une entrée en phases nationales prévue à l’automne 2014.

8. Champignons mycorhiziens à arbuscules

MycoReactor : Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) agissent en symbiose avec les racines des plantes et favorisent leur croissance en métabolisant les minéraux et nutriments présents dans le sol. Afin de les produire, des approches sont actuellement utilisées, la culture in-vivo et la culture in-vitro. Le MycoReactor combine les avantages des deux approches existantes et en corrige les lacunes pour la production de CMA. Le bioréacteur permet ainsi de produire des spores de multiples espèces de CMA (in-vivo) de façon stérile et sans contamination croisée (in-vitro). Le réacteur seul ou en série, peut être alimenté par un système contrôlé d’alimentation et peut ainsi permettre la production industrielle de ces champignons.

Trois prototypes de l’invention ayant fait l’objet d’une demande de brevet provisoire ont été construits et sont en cours de test à l’UdeM. Trois applications sont présentement considérées : la production domestique de mycorhizes qui vise un marché grand public, le domaine de la recherche et enfin la production industrielle à façon pour les marchés horticoles et agricoles.

Les CMA permettent notamment de stimuler la croissance des végétaux tout en réduisant les besoins en engrais (<25% Phosphore). Les CMA renforcent également la résistance des plantes aux divers stress environnementaux et constituent une pierre angulaire de l’agriculture durable.