L'infiniment petit s'attaque à la contrefaçon

Publié par Michel le 09/10/2013 à 12:00
Source: Université de Montréal - Mathieu-Robert Sauvé

Ce prototype a permis la mise au point d'un appareil capable de détecter les nanotraceurs dans une encre spéciale utilisée pour l'impression de passeports et de billets de banque.
Le chimiste de l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement supérieur de Montréal au Québec. Elle est l'une des dix grandes universités du Canada (la deuxième en...) Richard Martel explore un monde (Le mot monde peut désigner :) très vaste à une échelle très petite. "Il y a dans une gorgée d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) plus de molécules de H2O [?10^24] qu'il y a eu de secondes depuis le bigbang [?10^18]", donne-t-il comme exemple pour illustrer l'échelle du regard qu'il porte sur l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Dans son laboratoire, l'un des plus stables du Canada en raison de ses assises directement coulées dans le Bouclier ("Le Bouclier" était une association créée par Bernard Valadon pour lutter contre la pédocriminalité sur internet. Le site web www.bouclier.org, aujourd'hui disparu, était au centre du...) canadien, à sept mètres de profondeur, il utilise un microscope à électrons lents, où l'on a créé un vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) encore plus grand que celui qu'on trouve près de la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens de...) en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) dans l'espace. "Cet instrument, dit-il, c'est comme le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que...) de l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.). Il permet de scruter la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...) à des échelles infimes, de l'ordre du nanomètre, soit 50 000 fois plus petit qu'un cheveu."

La comparaison microscope/télescope n'est pas fortuite, puisque son partenaire commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.), Sébastien Blais-Ouellette, aurait pu faire carrière comme astrophysicien -son doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade...) sur la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) manquante de l'Univers a gagné, en 2000, le prix France-Québec de la meilleure thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il évoque.). Les deux ont conclu un partenariat de haute technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) qui pourrait transformer l'industrie de la sécurité. "En intégrant des nanoparticules dans un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il...), on peut assurer une traçabilité à toute épreuve", explique-t-il.

C'est sous formes de vernis et d'encres que des nanoparticules teintées de colorants, des "nanotraceurs", peuvent être ajoutées à des objets. Pour les localiser, il suffit d'employer un lecteur optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) capable de les détecter et de déterminer leur spectre vibrationnel, ce qui équivaut à relever des empreintes digitales. "On peut imaginer un douanier qui scanne votre passeport avec ce système. Le spectre obtenu serait comme un "code à barres" optique à un très haut degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.)", mentionne M. Blais-Ouellette, président et fondateur de la compagnie Photon (En physique des particules, le photon (souvent symbolisé par la lettre γ — gamma) est la particule élémentaire médiatrice de...) etc.


Richard Martel
L'entreprise montréalaise mise fortement sur cette technologie, et les prototypes sont à l'essai avec des partenaires québécois et ontariens.

Par ailleurs, les partenaires ont aussi mis au point (Graphie) un système d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) optique fonctionnant à partir d'un rayon laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme...) puissant, un imageur de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de...) Raman, qui permet de mesurer le spectre vibrationnel des molécules à partir des images optiques. "C'est une technologie très prometteuse qui pourrait bien être dominante dans quelques années. Photon etc. commercialise déjà l'instrument", indique le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...).

Passeports et billets de banque

Grâce à leur structure unique, les nanotubes de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) peuvent servir de contenants pour diverses molécules. Associés à un colorant (Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.), ces nanotraceurs permettent de décupler la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale »...) du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit...) obtenu. "Nous pouvons ainsi observer par des mesures optiques simples l'empreinte des molécules encapsulées, et ce, même à l'échelle d'un seul nanotube (Le nanotube est une structure cristalline particulière, de forme tubulaire, creuse et close, composée d'atomes disposés régulièrement en pentagones, hexagones et/ou heptagones,...)", résume Richard Martel.

Ces nanotraceurs pourraient être utilisés dans les encres des billets de banque, rendant la contrefaçon presque impossible. Le marché de la lutte en matière de contrefaçon est évalué à 22 milliards annuellement, rappelle M. Blais-Ouellette.

La grande révolution des nanotubes de carbone pourrait aussi toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la...) l'industrie électronique, car ces éléments, à la différence du cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée...) et d'autres métaux, sont des conducteurs électriques transparents. Un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur,...) translucide constitué de nanotubes de carbone en couches minces serait quasiment invisible à l'oeil nu et la qualité de la transmission pourrait se comparer à celle des meilleurs appareils actuellement sur le marché. Cette question fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) de la conductivité des nanotubes en films transparents, traitée en 2006 par l'étudiante de M. Martel Carla Aguirre, a été citée plus d'une centaine de fois depuis, car le monde de l'électronique est à l'affut de ce genre d'innovations.

En médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son...), les nanotraceurs de carbone pourraient permettre de meilleurs diagnostics et même de meilleurs traitements en s'agrippant à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) des cellules malades. "Par la lecture du signal Raman venant du nanotraceur qui se logerait sur des cellules cancéreuses au tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) début de leur développement, nous pourrions repérer les premières traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre du...) d'une tumeur (Le terme tumeur (du latin tumere, enfler) désigne, en médecine, une augmentation de volume d'un tissu, clairement délimitée sans précision de cause.); ainsi, l'intervention médicale serait plus efficace", reprend l'entrepreneur. En examinant par balayage le corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.), le lecteur rendrait visibles les cellules cancéreuses.

Si Richard Martel se réjouit des applications de ses travaux sur les nanotubes de carbone, ce volet ne l'accapare cependant pas. "Je suis d'abord un chercheur captivé par l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) de la matière. Si d'autres peuvent utiliser mes découvertes pour en faire des produits qui seront vendus et que des redevances me permettent de poursuivre d'autres travaux, alors tant mieux!" déclare-t-il.
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