M. David Roy-Guay, qui possède un doctorat en physique, et son équipe de l’Université de Sherbrooke se servent de diamants pour trouver d’autres diamants.

Le boursier postdoctoral devenu entrepreneur est en train de concevoir un capteur quantique destiné au secteur minier, une technologie qui a découlé de son travail de doctorat portant sur un magnétomètre à base de diamant.

Aujourd’hui, cette recherche est prometteuse pour diverses applications, notamment celles relatives à l’espace extraatmosphérique.

Les magnétomètres captent les changements du champ magnétique de la Terre. On trouve couramment des versions peu coûteuses de ces appareils dans les téléphones intelligents et les tablettes; ces versions tournent automatiquement les cartes numériques, ce qui aide l’utilisateur à s’orienter.

Le prototype à base de diamant conçu par Roy-Guay et son équipe est beaucoup plus sophistiqué, renfermant des lasers, des circuits micro-ondes, et des photodétecteurs. Il est suffisamment sensible pour capter les changements très subtils au champ magnétique de la Terre qui sont provoqués par les kimberlites, des roches ignées sombres qui renferment souvent des diamants.

Autre que les applications minières, cette technologie peut servir à la surveillance de l’intégrité des pipelines et d’autres structures, ainsi qu’aux opérations de recherche et de sauvetage où elle peut capter la signature magnétique des avions ou des hélicoptères qui se sont écrasés dans la forêt, la jungle ou l’océan. Cette technologie présente également le potentiel d’applications liées à l’assurance de la qualité des composants électroniques et des processeurs pour l’informatique quantique.

Les solutions CAO offertes par CMC Microsystèmes se sont avérées essentielles au projet, dit Roy-Guay. « Sans l’accès à leurs licences de simulation et de conception, nous n’aurions jamais pu réaliser ce projet », affirme-t-il.

Le potentiel de ce projet est déjà reconnu. En 2016, l’Institut Quantique, établi grâce au prestigieux Fonds d’excellence en recherche Apogée Canada (FERAC), a alloué 150 000 $ à l’équipe de M. Roy-Guay pour la fabrication du prototype du magnétomètre à base de diamant.

L’année dernière, le magnétomètre a été sélectionné pour faire partie de l’initiative CubeSats de l’Agence spatiale canadienne, dans le cadre de laquelle des équipes d’étudiants de partout au Canada créent des satellites miniatures renfermant des instruments scientifiques pour mener des recherches dans l’espace.

Avec l’aide de M. Roy-Guay, les étudiants miniaturiseront le capteur quantique qui sera installé à bord du QMSat, le premier satellite de l’Université de Sherbrooke qui se rendra dans l’espace. L’appareil de 10 x 10 cm mesurera les champs magnétiques dans l’espace, ce qui permettra d’effectuer une meilleure évaluation des effets des tempêtes solaires sur les communications radio, les systèmes GPS, et les réseaux électriques. QMSat sera lancé dans l’espace à partir de la Station spatiale internationale en 2021.

Le Laboratoire de recherche en vol du Conseil national de recherches à Ottawa aide actuellement Roy-Guay et son équipe à mettre l’appareil à l’essai dans des environnements à magnétisme contrôlé et éventuellement à bord d’un avion.

« Sans l’accès aux licences de simulation et de conception, nous n’aurions jamais pu réaliser ce projet »

« SB signi ie « briller » (shine bright), dit RoyGuay. « Notre objectif est de rendre la technologie plus petite et plus économe en énergie pour ensuite l’intégrer dans des robots ou des drones pour effectuer des analyses sur le terrain. » La surveillance de la présence de fuites dans les pipelines souterraines et la protection des espèces en péril contre les braconniers igurent parmi les applications possibles.

« L’avenir pose certains dé is, mais nous avons des avancées très intéressantes à venir. »

Crédit Photo: Reinier deSmit, Brilliant Eye

Mai 2019