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Des fibres aux lasers

Xiaoyi Bao

Département de physique
La Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC) est le plus grand fabricant de fibre optique d’Asie et le deuxième plus important au monde.

L’entreprise, qui a demandé à la chercheuse Xiaoyi Bao et à son équipe d’explorer de nouvelles applications pour ses fibres spécialisées, leur a aussi fait don de quatre kilomètres de fibre à maintien de polarisation (FMP).

À l’aide de cette fibre, la chercheuse et son équipe ont créé un laser à largeur de raie d’émission ultrafine basé sur la diffusion Brillouin (interaction entre la lumière et les ondes acoustiques se propageant dans un milieu). Ils ont ensuite créé un laser avec la plus faible instabilité de phase et de fréquence possible. Ce laser à faible bruit de phase et à basse fréquence peut servir de source lumineuse pour des applications en métrologie ou en télécommunications, et pour fabriquer des outils d’enquête de haute précision. L’étude a été publiée dans Optics Express et Optics Letters.


Prévenir l’eau potable de l’invasion par les cyanobactéries

Frances Pick

Département de biologie
La prolifération d’algues est un fléau grandissant partout dans le monde, y compris au Canada. La prolifération des cyanobactéries toxiques représentent par exemple une menace pour les réserves d’eau potable, la santé humaine et les écosystèmes, et ont des impacts sur les économies locales.

Les microcystines hépatotoxiques sont les cyanotoxines les plus répandues en eau douce. Il existe plus de 200 variantes de ces petits peptides dont la toxicité, la persistance et la bioaccumulation dans l’environnement varie.

Appuyé par le ministère de l’Environnement et de l’Action en matière de changement climatique de l’Ontario, le projet du groupe de Frances Pick vise à déterminer la distribution des différentes variantes des microcystines dans les eaux de surface de la province. L’équipe s’intéresse tout particulièrement à une toxine qui semble plus persistante que les autres. Cette variante a causé la mort d’animaux sauvages à différents endroits en Amérique du Nord, mais, pour une raison inconnue, semble moins répandue en Europe. 

L’étude de la distribution des toxines permettra de modéliser et de prédire leur présence en fonction du climat et des concentrations de nutriments dans les eaux de surface. Ce travail comprendra aussi une analyse historique de la présence et des causes expliquant la prolifération des algues dans certains lacs du sud et du nord de l’Ontario. L’équipe analysera l’ADN microbien dans des échantillons de sédiments datant d’avant l’arrivée des colons européens jusqu’à aujourd’hui.


Les atomes des protéines sont plus proches que vous le pensez!

David Bryce

Département de chimie et sciences biomoléculaires

En préparant des échantillons de protéines à l’aide d’un type d’atome de carbone qui réagit aux champs magnétiques, le carbone 13, le professeur Bryce et ses collègues ont conçu des expériences de résonance magnétique nucléaire (RMN) spécialisées pour détecter des « couplages » extrêmement petits entre des paires d’atomes.

David Bryce et ses collaborateurs, qui comprennent les chercheurs Michael Plevin (Université de York, Royaume-Uni) et Jérôme Boisbouvier (Centre national de la recherche scientifique, Grenoble, France), ont rendu compte de la caractérisation computationnelle et de l’exploitation expérimentale de ces couplages faibles.

Leurs travaux démontrent que ces couplages représentent un type de communication entre les atomes et prouvent que ces atomes, bien que très éloignés les uns des autres dans le squelette des protéines, se côtoient en fait étroitement dans l’espace. Par conséquent, ces expériences offrent une nouvelle façon d’étudier et de comprendre la structure des protéines. Cette recherche a été publiée dans Angewandte Chemie (2017) et prend appui sur des travaux antérieurs du groupe publiés dans Nature Chemistry (2010).


Découvrir l’impact de la production agricole sur la biodiversité et la qualité des eaux de surfaces

Ian Clark

Département des sciences de la Terre et de l’environnement

Ian Clark, accompagné de ses collègues du Département des sciences de la Terre de l’Université de Waterloo et d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, a entamé un programme de recherche de cinq ans pour explorer l’impact de l’utilisation de certains habitats naturels le long des bandes riveraines (corridors d’arbres entre les champs) pour la production agricole sur le cycle du carbone et la contamination des bassins hydrologiques.

Cette pratique, qui est maintenant courante en Ontario, vise à augmenter le rendement des cultures, mais elle s’accompagne potentiellement de conséquences néfastes pour la biodiversité et la charge en nutriments des eaux de surface.

Ce programme de recherche touche plusieurs domaines, dont la microbiologie, la biologie des invertébrés, l’hydrologie, le transport des contaminants et la production de gaz à effet de serre. Le professeur Clark et ses étudiants au Laboratoire André-E.-Lalonde de spectrométrie de masse de l’Université d’Ottawa utiliseront des indicateurs innovants — le radiocarbone et des isotopes stables — pour étudier les taux de renouvellement du carbone dans le sol et dans les échanges de dioxyde de carbone et de nutriments entre l’atmosphère, les sols, la biomasse, les eaux souterraines et les eaux de surface.


Développer des théorèmes limites pour mieux préparer le futur

Rafal Kulik

Département de mathématiques et de statistique

Le professeur Rafal Kulik et ses collaborateurs français Philippe Soulier et Olivier Wintenberger travaillent sur un projet intitulé Extremal behaviour of regularly varying time series.  

La plupart des données financières, environnementales et relatives aux assurances suivent une distribution « à queue lourde », c’est-à-dire qu’il existe une forte probabilité d’occurrence d’événements extrêmes comme des changements rapides dans le marché boursier. Dans ce genre de scénario, les approches de modélisation basées sur une distribution normale ne conviennent pas. De plus, les données entretiennent d’importantes dépendances : les événements passés peuvent facilement influencer les événements futurs.

L’équipe a développé des théorèmes limites et de nouvelles techniques statistiques qui conviennent à ce type de données. Les théorèmes limites permettent aux chercheurs d’analyser le comportement de différents modèles de données lorsque la taille de l’échantillon augmente. Bien que le projet soit de nature théorique, les applications potentielles vont de la finance (p. ex., gestion du risque) à la protection de l’environnement (p. ex. protection contre les inondations).

Contact

Université d'Ottawa - Faculté des sciences
Bureau de la recherche
Pavillon Tabaret, pièce 378G et 364D
550, rue Cumberland
Ottawa, ON Canada
K1N 6N5
Tel: (613) 562-5986 et (613) 562-5800 poste 3927