211 - Session par affiches

La biomasse forestière est considérée comme une source importante de carbone organique. Conséquemment, elle représente le remplacement idéal aux produits issus de la pétrochimie. Plus spécifiquement, la lignocellulose est le composé biosourcé le plus abondant sur terre. Un des composés aromatiques à valeur ajoutée obtenue de la dépolymérisation de la lignine est la vanilline. Cette dernière est d'ailleurs produite de manière écoresponsable à partir de l'épinette de Norvège (écorce et bois), et ce, à raison de 2 500 tonnes par année. Dans le cadre de ce projet, nous nous sommes intéressés à l'utilisation de la vanilline comme précurseur biosourcé pour la préparation de plusieurs monomères divanilline. Ces monomères ont ensuite été polymérisés par condensation aldolique sans l'utilisation de catalyseur métallique. Les propriétés physicochimiques, optiques et thermiques des polymères ont également été étudiées pour une application en électronique organique. Ces résultats démontrent qu'il est possible de préparer des polymères conjugués entièrement biosourcés.

La découverte de nouvelles molécules thérapeutiques est une tâche longue et laborieuse. Afin d’accélérer ce processus, des méthodes informatiques dites in silico ont été développées. Malheureusement, ces outils sont souvent sujets à un compromis entre efficacité et temps de calcul. Notre recherche se concentre alors sur le développement d’un modèle à la fois efficace et rapide pour obtenir l’énergie potentielle et la géométrie optimisée de petites molécules d’intérêt. En effet, ces données sont notamment utiles pour améliorer des programmes de prédiction de chimie médicinale comme le criblage virtuel ou l’amarrage moléculaire.

Pour cela, nous avons développé notre propre modèle de mécanique moléculaire afin d’intégrer directement des principes connus en chimie organique tels que l’hyperconjugaison ou l’électronégativité. En effet, ces notions sont régulièrement utilisées qualitativement pour la prédiction de réactivité dans de nombreuses réflexions de chimistes organiciens. Notre modèle utilise alors ces principes pour prédire quantitativement les barrières énergétiques séparant les différentes conformations des molécules et peut être utilisé directement pour optimiser la géométrie de petites molécules d’intérêts. Cette méthodologie, dénommée H-TEQ (pour Hyperconjugaison pour la Torsion, l’Énergie et sa Quantification) a été testée sur de nombreux jeux de molécules différents de taille et de complexité graduelles et a démontré une meilleure précision que les méthodes habituelles.

Écofaune boréale est sollicité par des intervenants socio-économiques du Nunavik, des Îles-de-la-Madeleine et de la Côte-Nord. Ils veulent une relance verte de la production de fourrure/cuir à partir des peaux de poisson et de phoque. Ces peaux sont actuellement des matières résiduelles et représentent donc un gisement d’économie circulaire.

Ce projet est complexe puisque l’industrie ne peut remplacer efficacement le chrome pour tanner le phoque. Les plus récentes innovations comme le tannage aux zéolites ne sont pas directement applicables à la préparation des fourrures. Le tannage végétal du poisson se développe en Europe, mais il n’y a pas de procédé commercial canadien. En plus, ces tannins doivent être importés, car il n’y a aucune source canadienne commerciale.

Nous collaborons avec le CÉPROCQ et Kemitek pour l’extraction et l’analyse de tannins issus de résidus forestiers fournis par Résolu. Le CRBM de Rimouski effectue une recherche sur des tannins marins, un sujet tout à fait innovateur. Ces différents tannins seront expérimentés en laboratoire sur des peaux de phoque et de poisson. Des enzymes produites au Québec seront aussi testées pour assister certaines étapes clés de tannage afin de réduire l’utilisation de réactifs chimiques.

L’eau est une préoccupation pour des régions éloignées, car le tannage en utilise beaucoup. Le CTEAU participe au projet de recherche afin de mettre au point un système de réutilisation de l’eau quasi totale.

Un intérêt accru pour les éoliennes à axe vertical (VAWT) a été constaté récemment en raison de leur capacité à être rapprochées. Bien que les éoliennes individuelles à axe vertical (VAWT) aient un rendement inférieur à celui des éoliennes à axe horizontal (HAWT), elles peuvent avoir un avantage significatif lorsqu'elles sont placées sur un parc éolien. L'interaction de sillage entre les éoliennes est l'une des principales caractéristiques des écoulements autour de plusieurs éoliennes qui affectent les performances des VAWT. Cet effet n'a pas fait l'objet de recherches approfondies. La capacité de la CFD à simuler avec précision l'impact du sillage sur les performances de différents VAWT est explorée dans cet article. L'effet du sillage sur une turbine en aval est assez important, car il affecte les performances. Une configuration de deux éoliennes H-Darieus est modélisée à l'aide des équations RANS résolues dans l'outil commercial STAR CCM+. L'étude du sillage généré par la première éolienne et son effet sur l'éolienne en aval à différentes distances est au centre des recherches actuelles. L'espace entre les deux rotors varie de 2,5 à 40 fois le diamètre de la turbine.

Les difficultés reliées au transport et à la manutention de l'hydrogène font en sorte que son utilisation comme remplacement aux hydrocarbures n'est pas envisageable dans l'ensemble des applications de combustion. Tout comme l'hydrogène, l'ammoniac peut être produit à partir d'eau et d'électricité verte, les deux se trouvant en abondance au Québec. Contrairement à l'hydrogène, l'ammoniac est simple à entreposer et à transporter, bénéficiant d'un système de distribution international déjà existant. Le principal obstacle à l'utilisation de l'ammoniac comme carburant est la production d'oxydes d'azote. La simulation numérique directe (SND) est un outil qui permet l'étude fondamentale de l'influence de l'écoulement du fluide et de la diffusion sur le procédé de combustion. Des études portant sur la SND de flammes simples d'ammoniac existent dans la littérature, cependant il existe un vide en ce qui concerne l'interaction flamme-paroi, connue comme ayant une influence considérable sur la cinétique chimique de la flamme. Par conséquent, la SND en 2D de l'interaction flamme d'ammoniac-paroi est présentée. Les résultats montrent que les réactions chimiques de recombinaison de radicaux sont prédominantes près de la paroi isotherme, entraînant une réduction de certains oxydes d'azote produits par rapport à des conditions adiabatiques, mais menant à une augmentation de l'émission de gaz non brûlés.

En biologie cellulaire, la microscopie holographique numérique (DHM) permet d’imager des cellules vivantes pour en extraire des biomarqueurs, caractéristiques témoignant de l’état des cellules. En neurosciences, l’analyse de neurones et de leur connectivité s’inscrit dans l’étude des grandes maladies psychiatriques, telles que les troubles bipolaires, la schizophrénie et la dépression sévère récurrente. Notre objectif est de mieux comprendre ces troubles afin de prévenir leur développement le plus tôt possible chez l’enfant. Néanmoins, la qualité des images limite l’identification de biomarqueurs cellulaires de ces troubles.

Récemment, nous avons développé une approche expérimentale, nommée P-DHM, fournissant des images d’une grande qualité révélant des structures neuronales jusqu’alors indétectables. Or, cela n’est possible qu’au prix d’une complexité expérimentale empêchant son déploiement à grande échelle.

Pour pallier ce problème, nous sommes parvenus à produire des images de qualité similaire au P-DHM grâce à une approche purement numérique basée sur l’intelligence artificielle. Dorénavant, étudier précisément la connectivité neuronale est possible à partir d’images issues de DHM classiques, rendant cette qualité d’image accessible à tous. L'analyse des images obtenues se concentre sur la préservation de l'aspect quantitatif, une condition essentielle pour l’évaluation des biomarqueurs cellulaires permettant de détecter les troubles susmentionnés.

Selon l'Association canadienne des maladies du cœur, 35 000 arrêts cardiaques se produisent chaque année au Canada, avec un taux de survie ne dépassant généralement pas les 10 %. La survie après un arrêt cardiaque dépend de la qualité de la Réanimation cardio-respiratoire (RCR) effectuée. Selon les conseils cliniques, plusieurs facteurs déterminent la qualité et l’efficacité de la RCR, notamment le taux et la profondeur de compression, le positionnement et l'endurance du sauveteur. Ces facteurs n'ont cependant pas de base puisque le lien entre les valeurs recommandées en pratique clinique et la dynamique des fluides induite dans le cœur n'a jamais été établi. Une connaissance plus approfondie de la dynamique des fluides induite durant les procédures de RCR peut permettre la découverte d'un nouvel ensemble de paramètres qui pourraient améliorer la qualité de la procédure et augmenter le taux de survie. Pour se faire, un modèle innovant de cœur complet est conçu. Le modèle élastique fabriqué reproduit précisément les cavités cardiaques spécifiques d’un patient. Des procédures de RCR sont simulées sur le modèle et plusieurs paramètres expérimentaux sont testés. Pour chacun de ces paramètres, des mesures de pression, de débit, et de vélocimétrie par image de particules sont effectuées. Les résultats permettront une meilleure compréhension de la dynamique des fluides cardiovasculaire lors d’une RCR et une optimisation de ces paramètres afin d’augmenter les taux de survie.

Notre travail se situe dans le cadre du traitement automatique du langage naturel (TAL) pour l'apprentissage d'une deuxième langue. En particulier, nous étudions l'évolution de la structure de discours des apprenants au fur et à mesure qu'ils progressent dans leur niveau de connaissance d'une deuxième langue.
Pour atteindre notre but, nous utilisons ICNALE, un corpus de textes d'élèves asiatiques apprenant l'anglais, et des analyseurs de discours automatiques du domaine public. Pour nous assurer de la qualité de l’analyse automatique, nous utilisons des approches complémentaires pour étiqueter les relations discursives. Les deux principales approches sont celles du Penn Discourse TreeBank (PDTB) et de la Rhetorical Structure Theory (RST).
Les résultats préliminaires montrent que la distribution de certaines relations discursives diffère de façon significative chez les débutants d'une langue par rapport aux locuteurs courants d'une deuxième langue, alors que d’autres relations semblent être utilisées de façon équivalente. Une analyse plus profonde de ces différences est en cours.
Les résultats de notre recherche sont intéressants en eux-mêmes, car ils peuvent permettre de guider les enseignants et les apprenants pour peaufiner leur maitrise d'une langue seconde; mais aussi, peuvent être utiles à des modèles d'apprentissage automatique pour le TAL pour augmenter leur performance pour la reconnaissance automatique du niveau de langue d'un texte.

La production d’acier représente l’une des plus grandes sources de pollution au monde. En vue de décarboniser la production de ce matériau, les entreprises se tournent vers des combustibles plus verts comme l’hydrogène. Ceci permet de réduire la consommation de ressources fossiles nécessaires au procédé. Le minerai de fer, à son état naturel, contient une grande quantité d’oxygène. L’étape de réduction du procédé de fabrication d’acier consiste en la combustion à haute température de cet oxyde de fer pour retirer la majorité de l’oxygène et obtenir du fer pur. L’injection d’hydrogène entraîne des déséquilibres sur les réactions chimiques du four de réduction et demande plus d’énergie pour assurer la même production d’acier.

Grâce à une modélisation complète du procédé, l’industriel pourra contrôler la production d’acier tout en minimisant les émissions de gaz à effet de serre. L’intégration de bases de données spécialisée en métallurgie (FACTSage) simulera le procédé avec une précision inégalée.

Chaque composante de l’usine sera modélisée indépendamment. Par la suite, l’entièreté des flux de l’usine sera prise en compte dans la modélisation pour trouver les paramètres qui minimisent la quantité de CO₂ émise. Une phase d’implémentation en usine sera conduite afin de comparer les résultats numériques aux données réelles. Enfin, des essais en laboratoire seront effectués afin de s’assurer que la quantité d’impureté du produit respecte les standards de qualité du produit.

La réduction du bruit émis par les moteurs d’avions est un des enjeux majeurs auxquels se confronte l’industrie aéronautique. Les structures acoustiques actuelles, localisées près des moteurs, n’atténuent pas suffisamment le bruit intense qu’ils émettent. La fabrication additive par extrusion de filament permet d’obtenir des structures acoustiques légères et performantes à géométries complexes. Cependant, les imprimantes classiques ont un volume d’impression réduit et restent limitées dans la fabrication de certaines géométries. Ces problèmes sont résolus par l’utilisation d’un bras robotisé. En utilisant des matériaux composites haute température (MCHT), les pièces imprimées en 3D sont mécaniquement résistantes jusqu’à une centaine de degrés Celsius, ce qui correspond aux conditions d’utilisation dans un avion. Ce type de matériaux nécessite cependant d’être imprimé dans une enceinte chauffée, qui a donc été conçue pour imprimer des MCHT avec le bras robot. Des pièces de taille réduite ont été imprimées avec le bras robot et comparées à celles obtenues avec une imprimante commerciale pour vérifier la qualité des pièces obtenues avec le robot. Ensuite, des géométries acoustiques complexes ont été imprimées avec le robot et leur qualité d’impression a été validée notamment par des observations aux rayons X. Les résultats obtenus pourront ensuite permettre de fabriquer un prototype de structure acoustique pour atténuer le bruit émis par les moteurs d’avion.

Dans le cadre de la transition agroécologique, le concept de système d’Innovation (SI) permet d’appréhender les réseaux d’acteurs et les flux existants entre ces acteurs pour étudier les points de blocage à la diffusion de pratiques innovantes. En Guadeloupe, territoire de la Caraïbe française, la banane plantain, joue un rôle clé dans l’alimentation locale. Dans cette étude, une analyse des réseaux sociaux a été réalisée pour étudier les structures (acteurs) et fonctions (les flux de ressources) en lien avec trois types de pratiques alternatives. Pour caractériser la structure, des indicateurs de centralité, de réciprocité et de densité des réseaux ont été calculés à l’aide d’une Social Network Analysis. Les fonctions ont été appréhendées à l’aide des verbatims des agriculteurs. Cette étude a mis en évidence qu’il existait : (i) une déconnexion entre la structure et les fonctions des réseaux, autrement dit que les acteurs centraux ne remplissaient pas les fonctions supports nécessaires à la mise en place de pratiques alternatives. Les leviers proposés (subventions notamment) par les acteurs centraux non agriculteurs sont souvent déconnectés (en termes de critères d’éligibilité) des stratégies des agriculteurs entraînant une non utilisation de ces leviers. (ii) Cette déconnexion est à l’origine d’un manque de confiance de la part des agriculteurs vis-à-vis des acteurs non agriculteurs, (iii) entraînant des points de blocage majeurs à la transition agroécologique.

Les changements climatiques (CC) augmentent la fréquence, la durée et la sévérité des inondations. Les mesures d’adaptation aux inondations (MAI) visent à réduire les impacts des inondations sur les populations touchées (PT). L’objectif de cette revue est d’examiner l’effet des MAI dues aux CC sur la santé mentale (SM) des PT. Une recherche en date du 8 mars 2021 a été effectuée sur Medline et Web of Science. La stratégie de recherche a été construite selon 3 concepts : les MAI, les inondations, et la SM. L’exclusion a été faite selon le type de document et le type d’inondation. 734 articles ont été obtenus, dont 10 ont été retenus. Ces articles ont été classés sous 2 catégories : les études portant sur des axes d’intervention pour l’adaptation aux inondations (7 articles) et les études portant sur des MAI appliquées auprès de PT (3 articles). Les résultats concordent sur l’effet bénéfique des MAI sur la SM des victimes. La cohésion sociale (axe d’intervention) et la réduction de l’exposition aux inondations et leurs conséquences sont les principaux éléments d’intervention ressortis. Ces éléments agissent sur la SM en renforçant la résilience des victimes. Les résultats démontrent le manque d’études sur le sujet, et servent à orienter les pistes de recherche, ainsi que l’élaboration de MAI pour l’avenir, notamment dans un contexte de CC en hausse. Une mise à jour de la recherche est en cours afin de répertorier les nouvelles études portant sur le sujet.

Dans le cadre du traitement automatique de la langue, plusieurs cadres linguistiques ont été proposés pour modéliser les relations discursives entre unités textuelles qui nous permettent d'interpréter le but communicatif des éléments d'un texte. Cependant, il n'existe pas encore de consensus sur un schéma commun d'étiquetage de relations discursives. Les deux corpus les plus utilisés à cette fin sont le RST-DT (Rhetorical Structure Theory Discourse Treebank) et le PDTB (Penn Discourse Treebank).

RST-DT considère le discours comme une organisation hiérarchique d'unités textuelles. Un texte est d'abord divisé en unités minimales puis la relation entre ces unités est identifiée à l'aide d'un inventaire de relations de discours. À l'inverse, dans le PDTB, les relations de discours sont annotées en marquant d'abord les connecteurs de discours, puis leurs arguments. Les connecteurs de discours sont donc traités comme les ancres des relations discursives et chaque connecteur se voit attribuer une étiquette de sens à partir d'une hiérarchie d'étiquettes.

L'objectif de mon projet de recherche est d'établir une correspondance entre RST-DT et PDTB qui permettrait l'utilisation de ces deux corpus de manière transparente et interchangeable. Nous avons déjà conçu une méthode préliminaire pour établir une correspondance directe en utilisant une partie commune des corpus. Ceci nous a permis de fait correspondre 77,4 % des relations du PDTB à une relation dans RST-DT.

Les polyphénols sont des molécules antioxydantes issues des végétaux. Leur potentiel-santé est en plein essor. Toutefois, ils sont extrêmement sensibles à leur environnement. La lumière, l'oxygène et le pH affectent leur structure chimique, menaçant leur capacité à protéger l'organisme. Lors de la digestion, à cause de l'acidité de l'estomac et des enzymes digestives, la majeure partie des polyphénols ingérés sont endommagés, inutilisables par l'organisme. L'étude se penche spécifiquement sur les proanthocyanidines (PACs), des polyphénols issus d'un petit fruit nordique de couleur noire, l'Aronia melanocarpa. L'objectif étant de réaliser un véhicule de protéines permettant la protection des PACs durant les différentes phases de la digestion. Les polyphénols seront pour ainsi dire « livrés » directement à leurs sites d'absorption. Une approche passant par la modélisation mathématique permettra de faire un survol de plusieurs conditions environnementales pour ensuite prédire le comportement des complexes dans différents milieux. Spécifiquement, le pH, la concentration en sels et les hautes pressions d'homogénéisation seront les paramètres mis en relation pour produire le modèle. Différentes méthodes spectroscopiques seront utilisées pour visualiser les complexes au niveau moléculaire. Les complexes seront par la suite soumis à une digestion in vitro pour mettre en lumière la meilleure façon d'acheminer les PACs dans le corps.

L'expansion de l'épidémie de la COVID-19 dans le monde a incité les gouvernements à mettre en œuvre des stratégies de contrôle afin de limiter les dégâts. Nous avons établi un modèle mathématique structuré en âge capable de représenter la situation de l'épidémie de la COVID-19 lors de la première vague dans la province de Québec. L'hétérogénéité liée à l'âge est très importante dans le cas de la COVID-19 puisque les interactions entre les individus sont plus accrues chez la population active (moins de 65 ans) que chez les personnes âgées (65 ans et plus), et que la maladie est plus sévère chez les personnes âgées. Pour chaque groupe d'âge, nous avons subdivisé la population en plusieurs compartiments afin de pouvoir suivre la dynamique des individus infectés au cours du temps. Nous avons ensuite intégré dans le modèle la vaccination et le dépistage comme moyens de contrôle pour tester leurs efficacités. En plus de bien représenter les données réelles existantes sur les populations infectées, notre modèle a été capable de prédire l'évolution du nombre cumulé de décès dans les deux groupes d'âge au Québec lors de la première vague de l'épidémie. Ensuite, nous utilisons le modèle pour mettre en évidence l'importance de la vaccination et des tests de dépistage comme stratégies de contrôle de l'épidémie.

Les feux sont le moteur principal de la régénération naturelle de la forêt boréale. Or, les changements climatiques sont susceptibles de modifier leur dynamique naturelle. Les feux surviendront plus tôt au printemps, seront moins sévères et entraîneront des conditions hostiles pour la germination. Ainsi, la résilience des peuplements forestiers est compromise par l’hétérogénéité spatiale de la régénération naturelle après-feu. Dans une telle situation, les gestionnaires forestiers doivent assurer une régénération artificielle des peuplements mal régénérés. Présentement, l’évaluation des endroits où intensifier la plantation après un feu se fait sur le terrain, un processus long et coûteux.

En combinant l’utilisation d’outils de télédétection à des mesures sur le terrain, ce projet permettra d’élaborer un modèle spatial pour évaluer la probabilité de régénération naturelle des forêts à distance, par télédétection. La sévérité des feux de l’est du Canada est mesurée à partir d’images satellites et d’imagerie par drone, et les microsites potentiels pour la régénération sont identifiés à l’aide de relevés réalisés sur le terrain.

À terme, cette étude contribuera à améliorer la gestion et l’aménagement durable de la forêt boréale en produisant un outil d’évaluation du potentiel de régénération après-feu. Il permettra aux gestionnaires forestiers de connaître les endroits où intensifier les efforts de régénération artificielle sans avoir à se déplacer sur le terrain.

Dans la présente étude, des agents antimicrobiens d'origine bactérienne, dont la reutérine 5 mM associée à de l'acide lactique 103,91 mM (RL) ou à de la microcine J25 0,08 µM (RJ), ont été évalués pour leurs effets sur le microbiote et les attributs sensoriels des cuisses de poulet crues. L'acide peracétique (13,67 mM), un produit chimique conventionnel couramment utilisé dans l'industrie de la volaille, a été utilisé comme contrôle positif pour comparer l'efficacité. Les cuisses de poulet ont été aspergées de solutions antimicrobiennes et stockées en aérobiose à 4^oC pendant 10 jours. Par rapport au groupe non traité, la durée de conservation a été prolongée de 3 jours dans le groupe traité par RL. Le traitement RJ a prolongé la durée de conservation à 7 jours, ce qui est similaire à ce qui a été obtenu avec l'utilisation d'acide peracétique. Les traitements RL et RJ ont affecté la communauté microbienne des cuisses de poulet en retardant l'augmentation de Pseudomonas, Psychrobacter et Carnobacterium et en diminuant celle de Shigella. Dans l'ensemble, les scores des propriétés sensorielles des cuisses de poulet traitées avec RL et RJ sont restés plus élevés (P<0,05) que ceux traités avec de l'acide peracétique ou sans agents antimicrobiens. Ces résultats suggèrent que le RL et le RJ constituent une approche antimicrobienne d'origine naturelle prometteuse pour contrôler la croissance des micro-organismes d'altération sur les cuisses de poulet.