Archivé — L'Université de Victoria abrite maintenant le microscope à haute résolution le plus puissant au monde

Le MEBT offre à l'université une capacité de recherche inégalée; il permet aux chercheurs d'examiner des choses aussi petites qu'un atome individuel de l'or. Image à résolution atomique d'un spécimen de cristal d'or comportant un vide au centre. La résolution de l'image dévoile la position et l'organisation des atomes d'or. On voit aussi que plus ils s'éloignent du centre du cristal, plus leur épaisseur augmente.

Source : Laboratoire MEBT, Université de Victoria

Le microscope de l'Université de Victoria (anglais seulement), qui est unique en son genre, suscite l'intérêt d'universitaires et d'entreprises du monde entier qui sont avides de découvrir quels secrets cet instrument à haute résolution peut mettre à jour.

L'acquisition du microscope électronique à balayage en transmission (MEBT) (anglais seulement) a été rendue possible en partie grâce à un investissement du gouvernement du Canada versé par l'entremise de la Fondation canadienne pour l'innovation. Le nouveau microscope, qui pèse 7 tonnes et mesure 4,5 mètres de hauteur, utilise des techniques de balayage d'électrons et de mesure par holographie pour analyser la surface et même l'intérieur de la matière.

Le professeur en génie mécanique et directeur de l'installation de microscopie avancée de l'Université de Victoria, Rodney Herring (disponible anglais seulement), qui est le fer de lance du projet d'acquisition du microscope, a déclaré : « Le MEBT lève le voile sur tout un monde demeuré inconnu jusqu'à maintenant. » En 2006, Rodney Herring a reçu du financement de la FCI, pour l'innovation afin de concevoir le tout premier MEBT, en partenariat avec Hitachi.

En mars 2013, après 11 ans de développement, l'Université de Victoria a réussi à concevoir le MEBT donnant aux chercheurs accès à un monde de possibilités insoupçonnées. Le MEBT peut agrandir 30 millions de fois, ce qui ouvre la voie à des recherches transformationnelles dans plusieurs domaines, dont les diagnostics environnementaux et médicaux, l'informatique, les énergies de remplacement et la fabrication.

« Nous pouvons à juste titre nous vanter, car nous utilisons la plus haute résolution au monde », a indiqué de son côté Elaine Humphrey (disponible anglais seulement), gestionnaire de l'installation de microscopie avancée (disponible anglais seulement) de l'Université de Victoria. Le MEBT a déjà permis d'observer des atomes individuels d'or à une résolution de 35 picomètres (la meilleure résolution obtenue antérieurement était de 49 picomètres). La résolution est donc 10 fois meilleure que ce qu'un microscope électronique régulier peut donner et 20 millions de fois plus grande que ce que l'œil humain peut percevoir. La netteté des images obtenues permet de voir plus clairement comment les électrons contribuent à la formation des atomes.

Image à résolution atomique de titanate de baryum, un matériel polyvalent diélectrique utilisé dans des condensateurs, des transducteurs et des microphones. Les points brillants à fort contraste indiquent une haute proportion d'atomes de baryum et de titane, alors que les points moins brillants à faible contraste indiquent une prédominance d'atomes d'oxygène.

Source : Laboratoire MEBT, Université de Victoria

Mme Humphrey ajoute : « Le MEBT fait appel à plusieurs nouvelles technologies. Par exemple, le vide qu'il crée se situe entre celui de la lune et de l'espace. Or, pour l'examen des électrons, plus le vide est grand, meilleure est la résolution. Un microscope à transmission électronique ordinaire utilise 20 lentilles électromagnétiques pour créer un faisceau rond. Le MEBT en utilise 65. » La résolution obtenue améliore la circonférence du faisceau, ce qui permet aux chercheurs de manipuler les atomes comme s'ils utilisaient une paire de pinces.

Le microscope est installé dans une pièce spéciale, dont l'aménagement a coûté 1,2 million de dollars, au Bob Wright Centre — Ocean, Earth and Atmospheric Sciences (anglais seulement). La température contrôlée de la pièce protège le microscope des ondes électromagnétiques et des vibrations. Des renseignements et des images sur le processus de développement et d'installation du MEBT se trouvent sur le site Web de l'Université de Victoria (anglais seulement).

Les universitaires, les étudiants et les entreprises se pressent pour en faire l'essai

Lorsque le MEBT sera pleinement opérationnel, les universitaires en seront les principaux utilisateurs. Des scientifiques nationaux et internationaux — chimistes, ingénieurs électriciens et ingénieurs en mécanique, biochimistes, biologistes et physiciens — seront les premiers à en faire l'essai. Des ateliers de formation sur l'utilisation du microscope ultrasensible devraient commencer à l'automne pour les scientifiques œuvrant dans des domaines variés, allant de la médecine au génie. Des étudiants auront aussi accès au microscope, et plus particulièrement ceux qui travaillent en laboratoire avec des professeurs.

Plusieurs entreprises s'intéressent également au MEBT, dont Redlen Technologies, une entreprise de Victoria spécialisée dans la fabrication de détecteurs de rayonnements à haute résolution utilisés dans des applications comme la cardiologie nucléaire et le balayage des bagages, ainsi que Ballard Power Systems (anglais seulement), Mercedes-Benz (anglais seulement) et le Conseil national de recherches du Canada, qui collaborent avec un autre scientifique de l'Université de Victoria à un projet de recherche sur les piles à combustible.

La Fondation canadienne pour l'innovation, le Fonds de développement des connaissances de la Colombie-Britannique (anglais seulement) et l'Université de Victoria ont versé une somme de 9,2 millions de dollars. Hitachi a construit le microscope et a aussi fourni des contributions en nature pour appuyer le projet.

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