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Un article de Laboratoire de nanorobotique.

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Le génie informatique et la nanorobotique

Dans le domaine de la nanorobotique, le génie informatique est une discipline hautement multidisciplinaire qui s'attarde à la conception et à l'implémentation de systèmes et de plateformes informatiques et robotisées servant à recevoir,emmagasiner, traiter, transmettre, présenter et utiliser l'information pour des applications en nanotechnologie. Pour ce faire, nous utilisons aussi bien le logiciel que le matériel sous différentes formes incluant l'électronique, la mécanique, la physique, les matériaux, l'optique, la microbiologie, la chimie, et plusieurs autres domaines comme le génie biomédical et la bioingénierie.

Mission

Notre mission première est de concevoir des instruments scientifiques sous forme de robots et les technologies requises pour des opérations aux niveaux moléculaire et atomique. Plus précisément, notre groupe de recherche a pour mandat l'exploration et la conception de différents types de plateformes nanorobotiques. À cette fin, nous poursuivons deux axes de pensée différents appartenant au domaine de la nanorobotique: soit la conception de robots de plus grandes dimensions mais capables d'interagir au niveau du nanomètre ou celle de robots de dimensions de plus en plus petites.

Profil du laboratoire

Le Laboratoire de NanoRobotique de l'École Polytechnique de Montréal est déjà reconnu internationalement pour ses travaux et solutions à des problèmes qui n'ont jamais été tentés ailleurs. Contrairement à la plupart des autres groupes de recherche en nanotechnologie qui s'intéressent principalement aux phénomènes au niveau moléculaire, le laboratoire s'attarde également à l'interface entre les échelles nano, micro, méso, et macro pour lier le monde des atomes au monde macroscopique de l'humain. Pour accomplir cette tâche, le laboratoire a présentement plusieurs dizaines d'étudiants au baccalauréat, maîtrise, et doctorat provenant de diverses disciplines. Parce qu'à l'échelle du nanomètre, toutes les composantes d'une plateforme nanorobotique sont étroitement liées, cette nouvelle génération d'ingénieurs informaticiens doit non seulement être spécialiste dans un domaine donné mais également être capable d'évaluer l'impact multidisciplinaire de ses décisions et de trouver des solutions malgré ses contraintes additionnelles.

Le laboratoire a plusieurs plateformes uniques au monde. En plus des nombreux équipements, plusieurs instruments et facilités sont disponibles et utilisés à l'extérieur du laboratoire.

Principales activités de recherche

Le laboratoire exploite les phénomènes physiques dans le domaine de la nanotechnologie pour concevoir de nouveaux outils et instruments sous forme de nouvelles plateformes informatiques uniques au monde telles que :

La conception d'une flotte d'instruments scientifiques sous forme de robots miniatures capables d'opérer rapidement au niveau du nanomètre. À partir de requêtes fournies à travers une interface usager, un ordinateur central coordonne les robots pour effectuer un ensemble de tâches. Ce projet hautement multidisciplinaire se concentre également sur le développement de nouvelles techniques et sous-systèmes (e.x. grilles de positionnement atomique, système de refroidissement adapté, actuateurs de haute précision, etc.) indispensables pour la réalisation de cette plateforme.

La conception d'une plateforme informatique pour la propulsion et le contrôle de micro/nanodispositifs dans les vaisseaux sanguins à partir de gradients magnétiques générés par un système d'imagerie par résonance magnétique pour diverses opérations médicales minimalement invasives. Les différents aspects de ce projet (ex. mécanique des fluides, développement des dispositifs, choix des matériaux, corrections d'artéfacts et techniques de positionnement, imagerie et séquences de gradients, etc. ) sont intégrés dans un contexte informatique hautement multidisciplinaire.

La conception de nouveaux systèmes informatiques miniatures capables de contrôler les mouvements et d'intéragir avec des bactéries magnétotactiques pour exécuter diverses tâches à l'intérieur du système pour diverses applications.

D'autres projets incluent la conception de robots de plus en plus petits et capables d'intéragir au niveau moléculaire, l'étude des opérations nanorobotiques dans des conditions environnementales extrêmes, diverses autres plateformes nanorobotiques, et de nouvelles techniques indispensables en nanorobotique.


Sources de financement: CRC, CRSNG, FCI, Gouvernement du Québec, IRIS, etc.