Renforcer le leadership du Canada en recherche fondamentale
La recherche fondamentale — soit les explorations scientifiques réalisées dans des domaines comme l'astronomie et la science des mesures — ouvre souvent la voie à d'importantes percées dans d'autres secteurs. Nous avons entrepris de nombreuses explorations de ce type en 2024-2025 et avons ainsi contribué à des découvertes qui soutiendront la recherche au Canada et dans le monde entier.
Une rare mise à jour de la classification périodique des éléments, à l'aide des métrologues du CNRC
Chaque élément du tableau périodique est associé à une masse atomique précise. Ces masses ont d'importantes incidences en recherche dans des domaines comme la physique, la chimie et la science des matériaux, et elles sont sujettes à des changements à mesure qu'évolue la métrologie.
La révision de la masse atomique standard d'un élément est un phénomène rare, ne survenant en moyenne que toutes les quelques décennies, soit quand les avancées en métrologie permettent une pesée plus précise. Pourtant, en 2024, les travaux de nos spécialistes du Centre de recherche en métrologie ont mené à la révision de la masse atomique standard non pas d'un seul, mais bien de 3 éléments : le lutécium, le gadolinium et le zirconium.
Ces travaux s'appuyaient sur des mesures avancées des ratios d'isotopes effectuées à notre laboratoire de spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif et multicollecteur de classe mondiale, des études incluses dans la revue de la littérature réalisée par la Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights de l'International Union of Pure and Applied Chemistry pour déterminer les nouvelles masses.
Les 3 éléments inclus dans la plus récente version du tableau périodique sont essentiels pour les technologies utilisées en soins de santé, en aérospatiale et dans d'autres secteurs importants pour l'avenir du Canada. Le gadolinium est par exemple un élément essentiel de la technologie d'IRM, où la précision est importante, mais la mesure utilisée pour déterminer sa masse atomique relative datait des années 1940. Nos mesures ultraprécises permettent d'améliorer le tableau périodique, lequel soutient la collaboration, les échanges et le commerce internationaux, et aide également à activer la chaîne d'approvisionnement du Canada pour les minéraux critiques.
« Ce qui me captive le plus par rapport à ce travail, c'est le mélange de science d'avant-garde et de diplomatie internationale nécessaires pour transformer un résultat scientifique en une norme acceptée mondialement. En alignant le Canada sur l'un des symboles scientifiques les plus emblématiques, le tableau périodique, nous solidifions notre réputation à titre de leader de confiance en science et en technologie, alors que la recherche sur les propriétés fondamentales du lutécium, du gadolinium et du zirconium renforce le rôle du Canada dans la recherche sur les minéraux critiques essentiels aux technologies. »
« Pour moi, l'aspect le plus emballant de ce travail consiste à résoudre des problèmes de longue date relatifs à la mesure des ratios d'isotopes et de fournir des mesures plus précises et exactes. Il est incroyablement satisfaisant d'offrir à la communauté scientifique des méthodologies validées pour l'analyse isotopique ainsi que des matériaux isotopiques de référence certifiés de haute qualité pour soutenir la recherche mondiale dans ce domaine. »
Le soutien du Canada à l'Observatoire du SKA
Actuellement en construction, l'Observatoire du SKA exploitera les 2 plus grands réseaux de radiotélescopes du monde, situés en Afrique du Sud et en Australie. Son objectif est de répondre à certains des plus grands mystères non résolus en astrophysique.
Le Canada est un partenaire clé tant au niveau de la conception que de la construction de cette ambitieuse installation scientifique. Afin de nous assurer que les chercheurs de l'ensemble du pays ont accès aux télescopes du SKA et à leurs données, nous avons lancé en 2024-2025 le Programme canadien de scientifiques rattachés au SKA. Ce programme financera des chercheuses et chercheurs postdoctoraux en début de carrière qui formeront un réseau réunissant une multitude d'universités canadiennes.
Tout en réalisant des recherches indépendantes de pointe, les scientifiques financés soutiendront la communauté de l'astronomie canadienne dans l'élaboration de programmes scientifiques de catégorie mondiale centrés sur l'Observatoire du SKA.
La naine brune est en fait un couple
En 1995, des scientifiques observaient pour la première fois une nouvelle naine brune, un objet céleste plus grand qu'une planète, mais plus léger qu'une étoile. Connue sous le nom de Gliese 229B, cette naine brune intriguait les astronomes en raison de sa faible luminosité. Près de 30 ans plus tard, une équipe de scientifiques internationaux ont par leurs observations résolu le fameux mystère : il ne s'agit pas d'une naine brune, mais plutôt de 2 naines en étroite orbite l'une autour de l'autre.
William Thompson (Ph. D.), titulaire d'une bourse Herzberg pour la science des instruments au Centre de recherche Herzberg en astronomie et en astrophysique, faisait partie de cette équipe internationale dont les observations ont prouvé cette théorie de longue date. L'étonnante découverte constitue une autre preuve de la capacité du Canada à produire de nouvelles connaissances et confirme sa position comme chef de file mondial en astronomie et en astrophysique.
Une nouvelle méthode optique pour quantifier les éléments nocifs contenus dans la fumée des feux de forêt
Des scientifiques du CNRC travaillent à la mise au point d'une technologie qui permettra pour la toute première fois de mesurer sur le terrain la lumière absorbée par les aérosols, sans étalonnage en laboratoire requis.
Les aérosols se composent de minuscules nanoparticules dont le diamètre est 100 fois plus petit que celui d'un cheveu. Les aérosols de carbone noir sont un composant important des échappements cancérogènes de diesel et jouent un rôle majeur dans le réchauffement climatique en raison de leur grande capacité à absorber la lumière. On les retrouve dans la fumée des feux de forêt, les émissions de moteurs à combustion et les émissions industrielles.
La détection et la mesure de l'absorption de la lumière par ces particules sont difficiles en conditions réelles, et particulièrement complexes lors de la surveillance de la fumée produite par les feux de forêt en raison de l'absence de méthodes de référence appropriées. La nouvelle méthode optique mise au point par le CNRC répond à ce défi. L'objectif ultime consiste à commercialiser un dispositif de surveillance du carbone noir plus précis que les dispositifs existants, qui peut être intégré à des réseaux de capteurs peu coûteux.
Une impédance numérique pour une meilleure métrologie
En partenariat avec l'entreprise canadienne Measurements International Limited, nos spécialistes du Centre de recherche en métrologie mettent au point un nouveau système numérique pour mesurer l'impédance, paramètre utilisé pour quantifier la résistance d'un élément d'un circuit électrique au flux électrique.
La mesure de l'impédance est essentielle pour de nombreuses technologies, en particulier dans l'industrie de l'électronique. Comparativement à ses homologues analogiques, cette nouvelle version numérique entièrement automatisée réduira les incertitudes et le temps de mesure tout en offrant une plage de fréquences plus large. C'est un outil important pour la conception de tout appareil électronique moderne, comme les téléphones intelligents.
Ce système polyvalent, qui a été inventé par le CNRC et qui sera commercialisé mondialement, offrira des capacités de mesure automatisées et fiables de grande exactitude aux instituts nationaux de métrologie ou à tout laboratoire industriel ou de recherche devant gérer des mesures électriques complexes.