Organisé par l'Acfas, le concours La preuve par l'image 2012, invite les chercheurs à faire voir leur science. Issues de la résonnance magnétique ou de la microscopie électronique, réelles ou virtuelles, photographies ou dessins, toutes les images sont les bienvenues.

Jusqu'au 31 août prochain, les 20 photos finalistes font l'objet d'un vote du public sur le site Internet de Radio-Canada.

Quatre photos de Polytechnique Montréal sont en lice !

Finaliste -  Gouffre de glycérol
Par Marie Matet, étudiante au doctorat
Laboratoire CREPEC (Centre de recherche en plasturgie et composites)
Département de génie chimique
Sous la supervision des professeurs Marie-Claude Heuzey et Abdellah Ajji

Coupe transversale d'un film de chitosane, un biopolymère composé d'extraits de carapaces des crustacés. Biosourcé et biodégradable, il possède des propriétés antibactériennes le rendant intéressant pour les emballages alimentaires. Cependant, l'industrie de l'emballage utilise des techniques de transformation à chaud pour produire ses films plastiques. Et le chitosane n'a aucun point de fusion, il se dégrade avant de fondre.

Dans cette étude, du glycérol a été ajouté pour « plastifier » le chitosane, c'est-à-dire pour gonfler et disperser les molécules de chitosane avant sa gélification. Ici, une goutte de glycérol a détérioré le biopolymère, avant de s'évaporer. Mais cet accident a permis pour la première fois d'observer sa structure stratifiée en 3D.

Finaliste - Piège à Photons
Par Tassadit Amrane, étudiant à la maîtrise
Laboratoire de microphotonique
Département de génie physique
Sous la supervision du professeur Yves-Alain Peter

Cette structure circulaire de l'épaisseur d'un cheveu est appelée « tore ». Elle est en verre, et elle est montée sur un pilier en silicium. Lorsque lancés dans le tore avec l'angle et l'énergie appropriés, les photons y tournent comme dans un carrousel infernal. La lumière, ainsi injectée à l'intérieur, est piégée pour un temps 1000 fois plus long que dans d'autres types d'attrape-photons. Comme si au lieu de tourner pendant une minute dans un manège, vous y restiez plus de 16 heures…

Ce phénomène s'explique grâce à la loi de Snell-Descartes. Cette loi physique exprime comment un rayon lumineux change de direction à l'interface de deux milieux différents (exemple : verre/air). Sous certaines conditions, choix du matériau ou direction de départ, la trajectoire peut être telle que le rayon lumineux est totalement réfléchi à l'interface. C'est ce phénomène de réflexion totale qui est exploité dans un tore. Avec une direction de départ appropriée, le rayon est réfléchi successivement sur les parois internes du tore jusqu'à en faire plusieurs fois le tour. On obtient ainsi un piège à lumière de grande efficacité. En retenant le photon, de nature très fuyard, les chercheurs peuvent l'étudier et ainsi mieux le comprendre.

Finaliste - Des écouteurs laser
Par Francis Vanier, étudiant au doctorat
Laboratoire de microphotonique
Département de génie physique
Sous la supervision du professeur Yves-Alain Peter

Minuscules sphères situées tout au bout de fibres optiques. Leur diamètre de 20 millionièmes de mètre et leur surface, parfaitement lisse, permet d'emprisonner la lumière « incroyablement » longtemps. Un photon peut y parcourir jusqu'à 80 mètres en 400 milliardièmes de seconde, suffisamment longtemps pour y faire plus d'un demi million de tours!

Puisque ce temps de vie est très long, ces microcavités deviennent un milieu de choix pour les interactions optiques non linéaires. Parmi ces interactions, la plus surprenante est la génération de nouvelles fréquences optiques (nouvelles couleurs). En effet, si on y injecte de la lumière infrarouge, il est possible d'en tirer de la lumière verte! L'utilisation de ces interactions non linéaires va des traitements des signaux optiques à la détection biologique et moléculaire.

Pour fabriquer ces cavités, la pointe d'une fibre optique est amincie par étirage puis refondue en une sphère avec un laser haute puissance. Puis on observe au microscope si la qualité est parfaite.

Finaliste - La reine organique
Par Alain Rochefort, professeur au Département de génie physique

Voici une représentation du rubrène, une vedette parmi les molécules organiques semi-conductrices. Les petites lignes délimitent les zones spatiales où se trouvent les électrons. Cette molécule détient le record de mobilité des molécules de son espèce. En effet, elle laisse circuler très rapidement les particules qui assurent la communication dans les circuits intégrés.

Le rubrène est utilisé en électronique « plastique » dont les avantages sont la flexibilité, la légèreté et la simplicité d'assemblage. Avec une simple imprimante à jet d'encre, on peut créer des circuits électriques relativement complexes. Il s'agit alors de déposer l'encre contenant le rubrène sur une surface : métal, verre ou plastique. Cette électronique « flexible » rend possible la création de vêtements « intelligents » chauffants, refroidissants ou éclairants, ou encore la production de télévisions enroulables, voire pliables.

Bonne chance aux finalistes !

Sur le Web :
Vote pour le prix du public Eurêka
Concours de l'Acfas : La preuve par l'image
Exposition à la Grande Bibliothèque

En mai dernier, une exposition a été présentée par l'Association francophone pour le savoir - Acfas et par le Festival Eurêka! en partenariat avec Bibliothèque et Archives nationales du Québec et en collaboration avec la Conférence régionale des élus de Montréal, le Coeur des sciences de l'UQAM, la Société Radio-Canada ainsi que l'Union des écrivaines et des écrivains québécois dans le cadre du 80e Congrès de l'Acfas.