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81e Congrès de l'ACFAS

Nouvelle approche de formulation des bétons drainants aux propriétés mécaniques et drainantes améliorées

Auteur : Daddy Kabagire Kibenga
Colloque    204 - Matériaux

Ce travail donne les résultats de 30 mélanges de bétons drainants confectionnés avec un ciment GU, trois types de granulats de calcaire broyés de 2,5-10mm (f10), 5-14mm (f14) et 10-20mm (f20) et trois combinaison binaires et un rapport E/C de 0,30. Pour chaque mélange la masse volumique, la résistance à la compression et traction, la porosité effective et la perméabilité ont été évalués. L’effet de deux niveaux d’énergie de consolidation a été également apprécié. Pour les granulats considérés nous avons varié le rapport entre le volume de pâte et la porosité inter-granulaire (VP/GVI) de 30% à 80% afin d’évaluer l’effet du volume de pâte sur les différentes propriétés. Les résultats de nos investigations ont montrés que le fmax a un effet négligeable sur les propriétés mécaniques. Par ailleurs la quantité des particules fines ainsi que la distribution granulométrique (coefficient d’uniformité, coefficient de conformité) influence ces dernières de façon générale. Une porosité d’au moins de 18 % est nécessaire pour assurer la perméabilité minimale requise (1mm/sec). Les résultats ont également montré une nette amélioration des propriétés mécaniques avec l’augmentation du volume de pâte et de l’énergie de consolidation. En considérant les paramètres de notre étude nous avons trouvés que l’intervalle de volume de pâte sur le volume de vide susceptible d’octroyer un béton drainant fonctionnel est compris entre 30 et 60% (VP/GVI). 

81e Congrès de l'ACFAS

Durabilité des ouvrages en béton armé dans les milieux agressifs. Cas de la corrosion des armatures

Auteur : Rachid Mehaddene
Colloque    204 - Matériaux

La pénétration des ions chlorures est la cause physico-chimique essentielle qui réduit la durée de service des ouvrages en béton armé par corrosion des armatures. Elle dépend principalement des caractéristiques des matériaux et des conditions environnementales. Comme les dommages résultants de ce phénomène sont très importants financièrement, il parait essentiel d’améliorer la résistance du béton à la pénétration de cet agent agressif. A ce titre, la détermination du profil des concentrations en ions chlorures à l’intérieur de la matrice cimentaire est d’une importance majeure car elle permet d’évaluer le temps requis par les chlorures pour atteindre les armatures en quantité suffisante pour dépassiver l’acier.

L'objectif de ce travail  est donc de modéliser la pénétration des ions chlorures dans le béton et de quantifier  l’influence de l’enrobage et des paramètres climatiques sur la durée d’initiation de la corrosion dans les ouvrages en béton armé. 



81e Congrès de l'ACFAS

Étude optique et électrique de la passivation de la surface de l'arséniure de gallium

Auteur : Ken St-Arnaud
Colloque    204 - Matériaux

Le silicium continu d'être grandement utilisé dans le domaine de l'électronique, surtout pour la fabrication de transistors. Par contre, à cause de son gap indirect son utilisation électro-optique est très limitée. C'est pour cette raison que des semiconducteurs III-V, comme le GaAs, sont utilisés. Malheureusement, des défauts, majoritairement liés à l'oxyde natif à la surface du GaAs, fixent le niveau de Fermi environ au centre du gap. De plus, ces défauts agissent comme des pièges non radiatifs; dans le cas de cellules photovoltaïques, ces pièges ont pour effet de réduire le photocourant. Avec la miniaturisation et l'utilisation de nanofils, la surface devient de plus en plus importante devant le volume. Il est par conséquent important d'éliminer ces pièges par passivation. Une passivation est un procédé qui rend un matériau inerte. Dans notre cas, la passivation élimine les défauts de surface et réduit la densité d'état surfacique. Différents procédés ont été caractérisés par des mesures électriques (C-V et G-V) et optiques (photoluminescence en continu et résolue dans le temps et réflectivité différentielle résolue dans le temps) dans le but de trouver la passivation la plus efficace. De plus, des mesures optiques sous un champ électrique et de spectroscopie d'impédance sont à venir. Ces connaissances permettront la fabrication de cellules solaires plus efficace et moins couteuse.

81e Congrès de l'ACFAS

Stratégies pour l’amélioration des propriétés physiques du PLA par incorporation de fibres naturelles

Auteur : Marc-Antoine Michel
Colloque    204 - Matériaux

L’acide polylactique (PLA) est un biopolyester thermoplastique dont l’intérêt croissant tient à son caractère renouvelable et à sa biodégradabilité. Ses faibles propriétés thermomécaniques  limitent son utilisation pour la fabrication de pièces techniques. Au cours de cette présentation, nous décrivons une approche  pour améliorer ses performances mécaniques à des températures proches de la température de transition vitreuse du PLA. Cette approche repose sur l’ajout de fibres naturelles qui servent de renfort à la matrice polymère de type PLA. Une bonne  compatibilité entre les fibres naturelles et la matrice est primordiale et dépend principalement de l’existence d’interactions physiques et chimiques entre les deux entités. Si de telles interactions prévalent, alors les gains en termes de propriétés thermomécaniques seront élevés. L’ajout de fibres naturelles viendra également diminuer le coût de revient du matériau final. Cette présentation a pour objectif de préciser les différentes stratégies employées par le Centre de technologie minérale et de plasturgie (CTMP) pour améliorer les propriétés du PLA et la compatibilité des fibres naturelles avec ce polymère.



81e Congrès de l'ACFAS

Caractérisation des brais de goudron de houille utilisés dans l’industrie de l’aluminium par les différentes techniques

Auteur : Shipan Das
Colloque    204 - Matériaux

Dans les alumineries modernes, les anodes précuites en carbone sont utilisées dans l’électrolyse pour la production de l’aluminium. Ces anodes sont fabriquées à partir d’une pâte qui contient des particules granulaires (coke, mégot, anodes recyclés) liées par un brai. Le brai de houille du goudron est le choix préféré comme matériau liant. La pâte est mélangée et compactée dans un premier temps pour produire des anodes crues. La cuisson de ces anodes est nécessaire pour leur utilisation dans la cuve d’électrolyse. Durant la cuisson, le brai est carbonisé. Les propriétés, la structure et la composition du brai ont un impact important sur les propriétés de l'anode, en particulier au cours de la carbonisation à la cuisson des anodes.

Il est important d’avoir une bonne connaissance de la chimie et de la structure des brais provenant des différentes sources ainsi que de l’interaction entre le brai et le coke pendant la cuisson. Cela mènera à une meilleure compréhension de ses propriétés liantes dans les anodes en carbone. Des différents brais ont été caractérisés en utilisant les différentes techniques telles que l’extraction par les solvants, la spectrométriephotoélectronique par rayons X (XPS) et la spectroscopie infrarouge à  transformation de Fourier (FTIR).La combinaison des résultats obtenus de ces différentes techniques fournit des renseignements complémentaires pour bien caractériser les brais. Dans cet article, ces techniques et les résultats de l’étude seront présentés.

81e Congrès de l'ACFAS

L’auscultation des ouvrages précontraints : constats et perspectives

Auteur : Benoit Bissonnette
Colloque    204 - Matériaux

L’auscultation des ouvrages en béton précontraint par post-tension pose un défi technique important puisque l’armature et les gaines de précontrainte, noyées dans le béton, se révèlent difficilement accessibles. Or, l’état des câbles de précontrainte et l’injection des gaines constituent des indicateurs critiques de la condition et de la durée de vie résiduelle de ce type d’ouvrage. Afin de jeter un meilleur éclairage sur les approches envisageables, l’article propose d’abord une revue critique de la documentation sur les méthodes d’évaluation non destructives existantes. En regard des limites rapportées et des besoins identifiés, trois techniques d’auscultation ont été étudiées. Dans une première phase, l’endoscopie et la méthode impact-écho ont été expérimentées de manière complémentaire pour l’auscultation de corps d’épreuve fabriqués en laboratoire et de portions de poutres de ponts démantelés. Dans la seconde phase des travaux, la technique d’auscultation radar a été expérimentée sur des corps d’épreuve de configurations variées et fabriqués avec des gaines en polymère afin d’évaluer la capacité de détection, de localisation et d’identification physique des composantes internes. Suite à la description des approches méthodologiques mises en œuvre, des résultats typiques sont présentés et des recommandations sont émises quant aux conditions d’utilisation les plus favorables et aux limites d’interprétation propres aux méthodes d’auscultation considérées. 

81e Congrès de l'ACFAS

Simulation de l'enrichissement des milieux interstellaire et intergalactique

Auteur : Benoit Cote
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Un modèle a été développé afin de décrire l'évolution des galaxies et de leurs vents galactiques.  Ce modèle sera éventuellement utilisé pour améliorer la production de vents galactiques dans les simulations cosmologiques à grande échelle.  Le modèle galactique prend en considération le refroidissement radiatif, la formation stellaire, l'enrichissement chimique et le chauffage engendrés par les vents stellaires et les supernovae, ainsi que l'éjection de matière par un vent galactique.  En utilisant un modèle semi-analytique pour la propulsion des vents galactiques, la distribution spatiale de la densité de matière éjectée dans le milieu intergalactique peut-être calculée.  La composition de la matière éjectée est directement liée à l'évolution de l'enrichissement chimique du milieu interstellaire.  Avec cette technique, il est possible de comparer l'importance des différentes phases stellaires sur cet enrichissement.  Notre modèle suggère que les galaxies naines à hauts décalages vers le rouge subissent plusieurs épisodes de formation stellaire de courte durée qui pointent vers un état d'équilibre.  Il s'agit en fait d'un équilibre entre le refroidissement du gaz qui favorise la formation stellaire, et du chauffage du gaz par les étoiles qui inhibe la formation stellaire.  Les vents stellaires provenant des étoiles massives permettent aux galaxies de converger rapidement vers un taux de formation stellaire stable.

81e Congrès de l'ACFAS

Utilisation de résidus photosensibles pour le décodage de chimiothèques de peptides cycliques

Auteur : Simon Vézina
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Les peptides cycliques sont des outils d’intérêt et d’une grande utilité en chimie biologique et médicinale pour étudier et moduler les interactions protéine-protéine. En comparaison avec les peptides linéaires, ces macrocycles sont résistants aux protéases et leur rigidité conformationelle réduit le coût entropique de liaison face aux macromolécules biologiques. L’énorme diversité moléculaire qui est accessible avec les peptides cycliques a propulsé leur utilisation en chimie combinatoire. L’approche «one-bead-one-compound» (OBOC) est une méthode de criblage à haut débit très performante dans laquelle des microbilles de polymère exposent individuellement plusieurs copies d’un composé unique, c’est-à-dire un seul composé par bille. Cette méthode a été largement utilisée pour identifier des ligands pour une grande variété de protéines. Par contre, l’utilisation des peptides cycliques dans l’approche OBOC est limitée par les difficultés à séquencer les composés retenus après le criblage. En effet, l’absence d’amine libre en N-terminal rend la dégradation d’Edman impossible et le patron de fragmentation en spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) trop complexe pour élucider la structure. Notre approche est d’incorporer un résidu photosensible au sein du macrocycle et comme ancrage afin de linéariser suite à la réouverture du cycle et de cliver les peptides du support simultanément. Les candidats linéarisés ainsi retenus peuvent être séquencés par MS/MS.



81e Congrès de l'ACFAS

Les skyrmions quasi-BPS, une théorie efficace moderne de l'interaction forte au sein des noyaux atomiques

Auteur : Marc-Olivier Beaudoin
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

La chromodynamique quantique (CDQ) offre une description complète de la physique des interactions fortes. Néanmoins, elle reste pratiquement inutilisable dans un domaine de faible énergie où des états liés d’hadrons, les noyaux atomiques, sont possibles. Afin de combler ce manque, de multiples théories efficaces sont étudiées et mises au point. Les théories dites de Skyrme sont reconnues comme les candidates les plus probables à substituer la CDQ à basse énergie. Nous vous proposons de présenter le modèle quasi-BPS de Skyrme qui fait l'objet de nos recherches depuis plusieurs mois. Ce modèle est construit autour d'un lagrangien de champs classiques de 4 termes qui renferment 4 paramètres libres à fixer. Dans sa forme actuelle, il prédit la masse des noyaux atomiques stables avec une erreur inférieure à 0,4% par rapport à l'expérimentation. Il tient compte de 4 caractéristiques des noyaux, soit leur énergie statique, leur énergie de rotation, leur énergie de Coulomb issue de la charge électrique des nucléons ainsi que l'énergie d'isospin reliée à la différence entre la masse du neutron et du proton. Nous présenterons ses résultats ainsi qu’une discussion autour des diverses modifications possibles à appliquer au modèle afin d’améliorer la concordance entre la physique observée et notre théorie.

81e Congrès de l'ACFAS

Optimisation de l'utilisation de modèles d'atmosphères stellaires dans l'analyse spectroscopique

Auteur : Jean-Michel Mugnes
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Les modèles d'atmosphères stellaires sont issus de programmes informatiques qui simulent la  structure interne d'une étoile et produisent au final un spectre  électromagnétique dans un domaine de longueur d'onde désiré. Le spectre ainsi obtenu peut être comparé à celui émis par une étoile réelle, afin de déterminer les propriétés de celle-ci.

Pour ce faire, l'utilisateur doit considérer plusieurs paramètres dans les modèles afin de trouver le meilleur ajustement possible. Et c'est là que réside le problème. En effet, les paramètres sont souvent très nombreux et interdépendants, et habituellement  l'utilisateur va chercher à les déterminer alternativement en se basant sur quelques régions clés  du spectre observé. Idéalement, il faudrait déterminer les paramètres de façon simultanée, en se basant sur l'ensemble du spectre observé (ou du moins sur la majorité du spectre). L'utilisation des statistiques bayésiennes permet de satisfaire cette exigence. En effet, on peut s'en servir pour trouver un maximum de probabilité global dans un espace de paramètres en cumulant l'information contenue dans chaque région clé du spectre.

Durant cette présentation, je vais expliquer ce que sont les statistiques bayésiennes et comment  je les applique à l'analyse spectroscopique des étoiles massives. Enfin, je présenterai les résultats obtenus avec cette méthode pour un échantillon d'étoiles B, observées à l'Observatoire du  Mont-Mégantic.

81e Congrès de l'ACFAS

Design, synthèse et activité antibactérienne d’analogues de la microcin J25

Auteur : François Bédard
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

L'augmentation alarmante de la résistance aux antibiotiques chez plusieurs souches de bactéries représentent une menace sérieuse pour la santé publique. Pour contrôler leur environnement, la majorité des bactéries produisent des peptides antimicrobiens connus sous le nom de bactériocines.  En effet, plus de 90% des bactéries produisent au moins une bactériocine. Parmi les nombreuses bactériocines, la Microcin J25 (MccJ25) se démarque des autres bactériocines par sa structure et son mode d'action. Ce petit peptide de 21 acides aminés forme une structure en "lasso". Son activité contre plusieurs souches bactériennes Gram négatives vient de sa capacité à inhiber l'ARN polymérase en plus d'interférer avec la chaîne respiratoire. De plus, sa structure lui confère une résistance enzymatique supérieure, ce qui augmente davantage son potentiel pharmaceutique.

Cette structure en lasso est difficilement réalisable par synthèse chimique, mais il a été récemment démontré que des dérivés dont la queue est attachée sur l’anneau par un pont disulfure conservent une certaine activité. En se basant sur ces résultats, le design d’analogues sans lasso de la MccJ25 a été réalisé par approche computationnelle. L’objectif étant de mimer le plus fidèlement possible la structure de la MccJ25 sans toutefois perdre de l’activité. Les analogues peptidiques ont été synthétisés et leur activité antibactérienne évaluée sur différentes souches. Les résultats obtenus lors de cette étude seront présentés.

81e Congrès de l'ACFAS

Système du Québécium. Le nombre 30, nombre magique commun à plusieurs domaines du savoir

Auteur : Pierre Demers
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

On appelle « nombres magiques » certaines suites d’entiers remarquables observées dans la nature, parce qu’elles jouent un rôle explicatif important par exemple en physique du noyau atomique : 2, 8, 20, 28, 50, 82  et 126, en art le nombre d’or et en phytomathématique les nombres de Fibonacci 1, 1, 2, 3, 5, 8... Des théories abstraites justifient leur intervention, celle des quanta ou celle de l’arithmétique. Procédant à l’inverse, je signale qu’en théorie mathématique abstraite 30 génère nécessairement des suites d’entiers remarquables douées de symétrie 4, je propose d’appeler 30 nombre magique.  Il se trouve que 30 et ces entiers ont un rôle explicatif important dans plusieurs domaines du savoir: temps, calendriers, usages de l’humanité, architecture et urbanisme, mécanique, système du québécium comprenant structure atomique, code génétique et évolution biologique jusqu’au genre Homo. Dans un travail distinct,  je présente à l’appui l’analyse d’une écriture cyclique des nombres premiers situés dans la base de numération 30. Réf.http://er.uqam.ca/nobel/c3410/quebecium.htm, Nos 1061, 1060, etc. 

81e Congrès de l'ACFAS

Première séparation des isomères de spin de l'eau

Auteur : Patrick Ayotte
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Utilisant la spectroscopie rovibrationnelle en matrices, nous démontrerons l'efficacité d'une nouvelle méthode de focalisation magnétique d'un jet moléculaire en effectuant la première séparation des isomères de spin nucléaires de l'eau. Avec cette approche novatrice, nous avons créé un échantillon possédant un enrichissement substantiel en isomère o-H2O résultant en un accroissement du ratio ortho/para de plus de 400%.

81e Congrès de l'ACFAS

Synthèse chimique et caractérisation d'une molécule hybride pour inhiber la biosynthèse de l’estradiol

Auteur : Amélie Talbot
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Les agents thérapeutiques capables d'inhiber la biosynthèse de l’estradiol (E2) peuvent être utilisés pour traiter le cancer du sein. Parmi les enzymes permettant la synthèse de E2, nous avons ciblé la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase type 1 (17β-HSD1). Nous avons donc synthétisé un inhibiteur hybride de type E2-adénosine, où l’adénosine a été remplacée par un dérivé plus stable. Le substitut de l’adénosine a été obtenu en 11 étapes avec un rendement de 7 % à partir du 2-(4-hydroxyphényl)éthanol. Ce dernier a subi une monobromation, une O-allylation et un réarrangement de Claisen, puis les deux alcools ont été protégés. Après formation d’un réactif de Grignard, celui-ci a été additionné sur le 4-bromo-benzaldéhyde. L’oxydation de l’alcool secondaire en cétone, une amination du bromure aromatique, la déprotection de l’alcool primaire, une benzylation de l’amine, puis l’oxydation de l’alcool primaire en acide carboxylique a permis d’obtenir un produit non stéroïdien pour mimer l’adénosine. Le substrat stéroïdien a été préparé en 5 étapes à partir du benzyl-O-estrone. L’alkylation en position 16 suivie d’une décarboalkoxylation, d’une épimérisation ainsi que la réduction de la cétone en alcool a permis d’obtenir le stéroïde désiré. Les dérivés stéroïdien et non stéroïdien ont été liés en effectuant une métathèse de Grubbs et une hydrogénation a permis de réduire l’alcène et d’enlever les groupes protecteurs. Le produit final a été caractérisé par spectroscopies IR, RMN et SM.

81e Congrès de l'ACFAS

Une description de la physique nucléaire à basse énergie

Auteur : Nicolas Giasson
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Le modèle de Skyrme, suggéré pour la première fois vers la fin des années cinquante par T.H.R Skyrme, propose une description originale de la physique nucléaire à basse énergie dans le régime des interactions fortes. Celui-ci s’inscrit dans le développement d’une théorie efficace pouvant palier aux difficultés de calculs de la théorie actuelle (Chromodynamique Quantique). Il vise principalement à décrire la physique des baryons (constituants des noyaux d’atomes) dans la limite où les énergies de liaisons ne sont plus négligeables. Le modèle repose sur la construction d’un Lagrangien efficace possédant des solutions solitoniques pouvant être associées à des particules physiques non-ponctuelles appelées skyrmions. Ce présent travail propose une revue de l’historique du modèle avec ses difficultés et ses succès, incluant les présents résultats à des fins de comparaison. Dans la configuration actuelle du modèle, une extension quasi-BPS est étudiée à l’aide de quatre paramètres laissés libres, qui doivent être ajustés aux données expérimentales afin d’optimiser les résultats. Il est entre autre possible d’obtenir avec une grande fidélité certaines propriétés des noyaux telles que l’énergie statique (associée à la masse), l’énergie de rotation (associée aux moments d’inertie) ainsi que l’énergie de Coulomb (associée à la charge électrique) et ce, pour les noyaux les plus stables du tableau périodique.



81e Congrès de l'ACFAS

La transformée en ondelettes comme outil de caractérisation des structures de gaz dans le milieu interstellaire

Auteur : Jean-François Robitaille
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Le milieu interstellaire est composé de gaz sous la forme atomique ou moléculaire et de particules appelées poussières agissant comme catalyseur dans la formation des molécules. Ce milieu est riche en interactions de toutes sortes. Certains de ces processus amènent à la formation des nuages moléculaires, entités de grandes importances pour une galaxie puisque ce sont les seuls lieux de formation des étoiles. Mes recherches se concentrent sur les mécanismes de formation de ces nuages. Les processus physiques à l'oeuvre, tels la turbulence ou les instabilités thermiques et gravitationnelles, engendrent des structures de gaz complexes dans le milieu interstellaire qui sont très difficile à interpréter de notre unique point d'observation de la Galaxie. Mon étude des interactions complexes entre les différents milieux m'a amené à construire une approche différente et originale fondée sur une analyse à la fois locale et multi-échelles des structures en émission de la poussière. Cette analyse basée sur les transformées en ondelettes complexes permet une séparation des structures incohérentes, causées par les mouvements turbulents, et celles cohérentes liées aux autres processus physiques menant à la formation des nuages moléculaires. Je présenterai la technique ainsi que ses résultats sur des relevés récents du plan de la Galaxie.

81e Congrès de l'ACFAS

Un nouvel ancrage diéthylsilylacétylénique pour la synthèse en parallèle sur support solide de dérivés stéroïdiens hydroxyacétyléniques

Auteur : Amélie Talbot
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Les stéroïdes qui possèdent un alcool tertiaire acétylénique en position 17 sont bien connus pour être des composés biologiquement plus stables que leur alcool secondaire correspondant. L’ancrage d’un composé hydroxyacétylénique sur un support solide et sa diversification subséquente nous est apparu un bon moyen pour générer ce type de molécules. Dans le but d’optimiser les conditions réactionnelles pour ancrer et relarguer des composés stéroïdiens éthinylés sur une résine polystyrène diéthylsilane chlorée, un stéroïde modèle préalablement activé par la formation d’un organolithien a été utilisé. Différentes concentrations de stéroïde, temps de réaction et conditions de clivages furent testés. Par la suite, un stéroïde permettant l’introduction de diversités moléculaires a été utilisé afin d’investiguer la compatibilité du nouvel ancrage avec une séquence réactionnelle permettant d’obtenir un composé modèle. En utilisant la stratégie optimisée pour le composé modèle, une chimiothèque de 21 aminostéroïdes a été préparée. Les spectres RMN1H et de masse de tous les membres de la chimiothèque ont confirmés les structures appropriées. De plus, les puretés, déterminées par HPLC, varient entre 80 à 97 % pour les différents composés. L’ancrage diéthylsilylacétylénique est donc un nouvel outil très intéressant permettant la synthèse sur support solide et en parallèle de chimiothèques de composés hydroxyacétyléniques d’intérêt thérapeutique.

81e Congrès de l'ACFAS

Influence des fluctuations du vide sur la génération du second harmonique optique en milieu confiné

Auteur : Marc Collette
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

L’existence de particules virtuelles qui surgissent spontanément du vide pour disparaître très peu de temps après leur apparition (les fluctuations du vide) trouve son origine dans le principe d’incertitude de Heisenberg. Par ailleurs, on sait que le phénomène de résonance par confinement explique l’amplification de l’intensité lumineuse à l’intérieur d’une cavité ouverte aux fréquences de résonances de celle-ci. C’est pourquoi le taux d’apparition des photons virtuels au sein des modes propres d’une cavité est lui aussi amplifié par le résonateur. Mathématiquement, cet effet quantique est décrit par l’existence d’un commutateur « anomal » entre les opérateurs d’annihilation et de création des photons. Nous décrivons les conséquences de ce commutateur sur la génération du second harmonique optique (GSH), un processus photonique où, dans un matériau optiquement non linéaire, deux photons de même énergie fusionnent pour n’en former qu’un seul. On montre que les fluctuations du vide stimulent le signal de la GSH à l’intérieur du milieu confiné. Cependant, on constate aussi que les fluctuations du vide jouent le rôle d’un inhibiteur au déclenchement du processus, c’est-à-dire que le seuil de la GSH augmente (il est supérieur au seuil minimal de deux photons seulement). En conclusion, les mécanismes intimes de certains processus optiques non linéaires doivent être reconsidérés lorsqu’ils surviennent en présence d’un confinement électromagnétique.

81e Congrès de l'ACFAS

Nouvelle méthode expérimentale pour mesurer les dommages induits à l'ADN par les électrons de faible énergie

Auteur : Pierre-Olivier Lahaie
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

En radiobiologie, l’ADN est une cible primordiale due à son rôle dans la division cellulaire. La radiation ionisante incidente y dépose la majeure partie de son énergie par la production massive (105/MeV) d’électrons secondaires de faible énergie (<50 eV). La production de radicaux et la dissociation des liens chimiques constituent les dommages initiaux à l’ADN par ces derniers. Dans le but de développer de nouvelles stratégies en radiothérapie et en radioprotection, il est important d’identifier et de quantifier ces dommages. Nous proposons ici de développer une nouvelle méthode pour mesurer les dommages biomoléculaires en termes de désorption totale des fragments provenant de couches minces de composantes d’ADN irradiées dans un vide poussé. Nous utilisons une µbalance à cristal de quartz pour mesurer in situ la masse totale perdue associée à la désorption totale des fragments provenant de tels échantillons bioorganiques (thymidine), qui est de 5 % et 80 % pour des électrons de 10 eV et 50 eV respectivement. La chromatographie en phase liquide permet la caractérisation chimique de l’échantillon restant sur la surface du cristal après irradiation. La comparaison entre ces différentes méthodes permet d’identifier et de quantifier les dommages. Cette dernière est nécessaire pour calibrer d’autres méthodes de mesures et parce que ces fragments peuvent créés d’autres types de dommages dans la cellule. Ces travaux sont financés par le CRSNG et par les IRSC.

81e Congrès de l'ACFAS

Les polynômes de Macdonald dans le superespace

Auteur : Olivier Blondeau-Fournier
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Récemment, une extension supersymétrique des polynômes de Macdonald a été découverte.  Il s'agit de fonctions dépendantes de variables ordinaires (i.e. commutantes) ainsi que de variables anti-commutantes et qui demeurent invariantes sous l'action diagonale du groupe symétrique.  Ces nouveaux superpolynômes ont été construits comme solutions candidates pour une version supersymétrique d'un modèle physique intégrable.  Ils possèdent des propriétés qui généralisent naturellement celles des polynômes de Macdonald (usuels).  En particulier, le développement de ces superpolynômes dans la base de superfonctions de Schur est positif et les coefficients d'expansions constituent un raffinement des coefficients de Kostka.  Si l'on considère ces objets dans un certain régime, soit lorsque le degré des variables anti-commutantes est suffisamment élevé, un miracle se produit.  Ces superpolynômes se décomposent alors en fonctions bi-symétriques données par un produit de deux polynômes de Macdonald usuels.  Plus étonnant encore, deux résultats suggèrent un lien avec une structure hyperoctahédrale (Bn) sous-jacente.  Premièrement, aux valeurs spécifiques q=t=1, on trouve les dimensions des représentations irréductibles.  Deuxièmement, en interprétant ces fonctions bi-symétriques comme une série de Frobenius d'un module bi-gradué, l'action d'un opérateur particulier sur une fonction de Schur conduit à une série d'Hilbert dont les dimensions sont caractéristiques du groupe de Coxeter Bn.

81e Congrès de l'ACFAS

Évolution des galaxies spirales barrées tardives

Auteur : Ismaël Moumen
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Nous présenterons les résultats préliminaires obtenus pour quelques galaxies spirales barrées tardives observées avec SpIOMM. Ces données permettent d'étudier en détail les régions de formation stellaire jeunes et le gaz ionisé. Combinés à des modèles de populations stellaires, nous pouvons déduire l'âge, la masse et le taux de formation stellaire des populations jeunes ainsi que les caractéristiques du gaz (abondance en métaux et extinction). Ces données seront utilisées, entre autres, pour discuter du rôle de la barre dans l'écoulement du gaz et de sa compression en régions de formation stellaire, mécanisme souvent proposé pour rythmer l'évolution des galaxies.

La formation et l'évolution des galaxies est un sujet des plus excitants en astrophysique, en partie grâce au développement de grands télescopes qui permettent de sonder l'Univers de plus en plus loin. Mais encore aujourd'hui, l'assemblage des composantes stellaire et gazeuse d'une galaxie demeure un casse-tête.

Avec SpIOMM, le Spectro-Imageur à transformée de Fourier de l'Observatoire du Mont-Mégantic, et son successeur SITELLE au Télescope Canada-France-Hawaii (septembre 2013), nous prévoyons une avancée importante dans la compréhension des galaxies. SpIOMM et SITELLE, créés par l'équipe de Laurent Drissen avec la compagnie ABB, sont des instruments uniques au monde. Ils produisent simultanément des millions de spectres sur l'étendue complète d'une galaxie, avec une très haute résolution spatiale et spectrale. 

81e Congrès de l'ACFAS

Synthèse de motifs propionates et polypropionates à partir d’α-alcoxyaldéhydes impliquant une séquence d’aldolisation de Mukaiyama et de réduction radicalaire en tandem

Auteur : Cindy BUONOMANO
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Les motifs propionates et polypropionates font partis de la famille des polycétides. Ces derniers appartiennent à une classe de produits naturels offrants des propriétés biologiques très intéressantes (antibiotiques, anticancer). Ces motifs ont longtemps intéressé les chimistes qui ont proposé plusieurs méthodes de synthèse utilisant des auxiliaires chiraux, des réactifs chiraux mais aussi la catalyse asymétrique. Depuis quelques années notre groupe de recherche a développé une méthode de synthèse de ces motifs impliquant une réaction de Mukaiyama et une réduction radicalaire en tandem en présence d’acides de Lewis. La force de cette méthodologie réside dans le fait que la stéréochimie de la réaction est contrôlée par le substrat. La stratégie adoptée comporte deux étapes clés, réalisées en présence d’un acide de Lewis dont le rôle est de générer les relations syn ou anti du motif propionate à partir de β-alcoxyaldéhydes.  L’objectif de ce projet de recherche est de réaliser deux réactions tandem. La première réaction permettrait d’appliquer notre méthodologie à d’autres substrats optiquement actifs tels que les α-alcoxyaldéhydes. La seconde réaction en tandem permettrait de valider notre méthodologie lorsque le substrat de départ possède plusieurs points de chélations possibles avec l’acide de Lewis utilisé.

81e Congrès de l'ACFAS

Dommages induits à des oligonucléotides suite à la filamentation d'un laser femtoseconde : une source exclusive d'électrons lents générés in situ en solution aqueuse

Auteur : Hakim Belmouaddine
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

En radiobiologie, au cours de l'irradiation ionisante d'échantillons, il a d’ores et déjà été établi que les électrons secondaires de faible énergie (LEE, de 0 à 30 eV), peuvent être responsables d’une partie non négligeable des dommages induits à l’ADN. Cependant, à cause du faible parcours de ces électrons, leur étude était jusqu’à présent limitée à l’irradiation de molécules d’intérêt biologique en phase solide, sous forme de films minces. Grâce à la photolyse de l’eau générée le long du parcours d'un laser femtoseconde suite à sa filamentation au sein d'une solution aqueuse, il en résulte une production exclusive d'électrons lents directement in situ, permettant d’observer l’effet de la solvatation sur l'interaction spécifique de ces électrons avec des molécules bioorganiques (ADN). Ainsi, différentes solutions aqueuses (Thymidine, Trimères d'oligonucléotides) ont été irradiées. Puis, la nature des dommages induits a été analysée grâce aux méthodes HPLC-MS et LC-MS/MS. Enfin, ces dommages ont été comparée à ceux engendrés suite une irradiation plus conventionnelle telle que celle qui implique l'utilisation de rayons gamma (GammaCell 137Cs). Cette comparaison permet alors de discriminer l’importance relative de l’action des électrons secondaires de basse énergie au cours d'une irradiation ionisante et, de surcroît, d'aboutir à une meilleur compréhension des phénomènes sous-jacents aux effets d'un dépôt de dose en radiothérapie.

81e Congrès de l'ACFAS

Catalyse acide pour la synthèse de centres stéréogéniques via un intermédiaire carbocationique

Auteur : Etienne Chenard
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Le développement de nouvelles méthodes catalytiques pour la formation de centres stéréogéniques restera toujours un domaine très convoité par les chimistes organiciens. Bien que plusieurs groupes de recherches ont déjà élaboré différentes méthodes énantio et diastéréosélectives pour la synthèse de molécules chirales,  il s’avère que la plupart des méthodes comportent de nombreuses limitations. Les méthodes connues de catalyse en milieu acide pour la synthèse de centres stéréogènes n'y font pas exceptions. Afin de mieux comprendre le comportement de l’électrophile (intermédiaire carbocationique) et du nucléophile, les modifications de leur nature électronique ont été étudiées. La présence d'un centre stéréogénique en position alpha du site réactionnel a aussi permis une approche sélective du nucléophile sur le carbone cationique. Enfin, cette méthodologie a permis la synthèse de liens carbone-oxygène, carbone-azote et carbone-carbone à partir d'alcools benzyliques non activés.  

81e Congrès de l'ACFAS

Invariants de graphes issus de la mécanique statistique

Auteur : Amel Kaouche
Colloque    205 - Nature et interactions de la matière

Nous étudions les poids de graphes (c’est-à-dire, les invariants de graphes) qui apparaissent naturellementdans la théorie de Mayer et la théorie de Ree-Hoover pour le développement du viriel dans le contexte d’ungaz imparfait. Nous portons une attention particulière au poidswM(c) de Mayer et au poidswRH(c) de Ree-Hoover d’un graphe 2-connexecdans le cas d’un gaz à noyaux durs et à positions continuesen une dimension.

Ces poids sont calculés à partir de volumes signés de polytopes convexes associés au graphecen utilisantla méthode des homomorphismes de graphes, que nous avons aussi adaptée au cas du poids de Ree-Hoover.

En faisant appel à l’inversion de Möbius, nous présentons des relations entre les poids de Mayer et de

Ree-Hoover. Ces relations nous permettent de donner une définition simple explicite du concept du “starcontent” introduit par Ree-Hoover et d’analyser certaines de ses propriétés fondamentales. 

Nous développons aussi des formules explicites pour les poids de Mayer et de Ree-Hoover pour certainesfamilles de graphes 2-connexes.

Finalement, nous montrons que les poids de Mayer etde Ree-Hoover ne sont pas exprimables comme des fonctions faisant seulement appel à certains paramètresclassiques de la théorie des graphes.