Maîtriser le plasma

Publié par Adrien le 04/09/2015 à 00:00
Source: Université de Sherbrooke
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Photo: UdeS
Quand on parle de plasma, rappelons qu'on parle du quatrième état de la matière. Solide, liquide, gaz et... plasma. L'état des étoiles, des aurores boréales et des éclairs... L'état le plus répandu dans l'univers! Et quand on parle de plasma thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...), on parle d'un plasma où la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) se situe autour de 10 000°C! Barrières thermiques dans les turbines des avions, extraction de métaux précieux dans les minerais, batteries au lithium-ion (Les accumulateurs à base de lithium utilisent des technologie en cours de mise au point,...) des cellulaires ou des voitures électriques : quand on parle d'optimiser ces applications du quotidien, ne se trouve jamais bien loin en amont la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) universitaire sur les plasmas thermiques. Ce qui nous amène à parler de Jocelyn Veilleux.

Poser les bons diagnosticsLe professeur Jocelyn Veilleux est un jeune chercheur passionné en génie chimique et génie biotechnologique, qui observe ce qui se passe en vol dans les plasmas thermiques quand on y injecte des liquides, des solides ou des nanoparticules. Il s'intéresse aux procédés proprement dits; il étudie les plasmas comme sujets.


Le professeur Jocelyn Veilleux, récipiendaire du Fonds des leaders John-R.-Evans
Photo: UdeS
Sa première demande au Fonds des leaders John-R.-Evans du Fonds canadien pour l'innovation (FCI) lui a été favorable : 91 000 $ pour financer des infrastructures de recherche en lien avec les procédés par plasmas thermiques! "Cet équipement avant-gardiste nous permettra de concentrer nos efforts sur les diagnostics des procédés, ce que j'aime par-dessus tout. Avec l'équipement déjà en place, on n'avait pas les bons outils pour bien voir dans la boîte noire, le plasma comme tel ! Avec ces nouveaux équipements, on va pouvoir aller beaucoup plus loin dans les analyses", explique le chercheur.

Des matériaux aux nouvelles propriétés

Les procédés par plasmas thermiques permettent de synthétiser des nanomatériaux fonctionnels de façon unique, où les interactions plasma-matière déterminent les nouvelles propriétés des nanomatériaux produits. Le programme de recherche consiste à étudier la thermochimie (La thermochimie est une partie de la chimie qui étudie les phénomènes thermiques qui...) réactionnelle et le processus dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) des interactions plasma-matière afin de concevoir et produire des nanomatériaux fonctionnels dont les propriétés distinctives répondent aux besoins des industries de l'énergie, des capteurs, de l'aérospatiale (L'aérospatiale (nom commun féminin singulier) est une discipline scientifique qui...), de l'automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un...) et de la santé.

Résumé des équipements permettant des diagnostics lasers avancés de procédés par plasmas thermiques : un laser pulsé, pour exciter localement les atomes ou encore pour créer des couches minces de germination, un spectromètre échelle, pour capter tout le spectre de la lumière en une seule acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un...), et un système de diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de...) de particules individuelles en vol dans un jet de plasma, qui permet de voir la taille, la vitesse et la température des particules !

Monitoring de la corrosion en temps réel

"Une autre application qui pourrait voir le jour grâce à nos travaux consiste en des capteurs piézoélectriques qui permettraient une imagerie par ultrasons de la corrosion dans la tuyauterie reliée à la pétrochimie (La pétrochimie est la science qui s'intéresse à l'utilisation des composés...) ou à l'industrie nucléaire (L’industrie nucléaire comprend l'ensemble des procédés de transformation et...)", ajoute le professeur.

Étudier les interactions plasma-matière dans les procédés par plasmas thermiques permet d'en améliorer la compréhension, le design et le contrôle. Ces données sont essentielles pour produire des nanomatériaux fonctionnels de haute qualité dont les propriétés sont constantes d'un lot de production à l'autre. Ces outils de diagnostics capables de nous guider dans le développement de nanomatériaux novateurs et efficace faciliteront également le transfert technologique des procédés de synthèse de nanomatériaux fonctionnels vers l'industrie, et contribuera ainsi à maintenir le leadership canadien dans cette sphère d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) et à relever les défis énergétiques, environnementaux et médicaux de la société. Une industrie internationale de l'ordre de 10 milliards $ !
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