Micro view; macro applications

Micro-observations pour macro-applications

Un microscope haute résolution pour zoomer notre monde
22 septembre 2011
Les étudiants utilisent le microscope pour
Zoom

Les étudiants utilisent le microscope pour examiner les traces de polluants sur des échantillons provenant d'arbres situées dans des zones à circulation intense. Sharon Lackie partage le microscope avec des chercheurs et le grand public.
Sharon Lackie, Université de Windsor

On l’utilise à de multiples fins – examiner des bactéries, découvrir le développement des minéraux rares sur la Terre depuis des millions d’années et créer des images visuelles vibrantes devant servir à des performances musicales éclatées. Le microscope électronique à balayage (MEB), un appareil versatile de 1,2 million de dollars financé par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) se trouve à la Great Lakes Institute for Environmental Research (GLIER) de l’Université de Windsor. Cet extraordinaire microscope sert autant aux chercheurs du campus qu’aux membres de la collectivité.

On compte seulement quatre microscopes de ce type au pays qui, à l’aide de faisceaux d’électrons, balaient des échantillons et les grossissent 200 000 fois. Les images transmettent des renseignements uniques sur la structure et la composition des matières et contribuent grandement aux travaux des chercheurs sur un éventail de questions complexes.

  • Les chercheurs en ingénierie automobile et en ingénierie des matériaux, par exemple, se servent du MEB pour étudier les alliages de silico-aluminium dans les moteurs légers. Ils peuvent mesurer l’usure microstructurelle apparaissant à la surface de ces alliages lorsqu’ils sont en contact permanent avec d’autres pièces mobiles du moteur. « Les résultats nous ont permis de concevoir et de fabriquer des alliages légers plus durables pour les moteurs automobiles », indique Mehdi Shafiei, coordonnateur à la recherche et collaborateur régulier de General Motors et d’autres partenaires de l’industrie.
  • Le biogéochimiste Chris Weisener, pour sa part, se sert du MEB pour comprendre comment les microbes bactériens d’origine naturelle décomposent les résidus des opérations minières dans le Nord de l’Ontario et des sables bitumineux en Alberta. Professeur au GLIER et au département des sciences de la terre et de l’environnement de l’Université de Windsor, Weisener indique que ses recherches aident à la fois les autorités de réglementation et les entreprises de ressources naturelles à établir les meilleures méthodes de remise en état des terrains miniers. « Cela ne serait pas possible sans les images haute résolution du MEB », fait-il valoir.
  • Quant à Iain Samson, un collègue de département de Weisener, il utilise couramment le MEB pour analyser le platine et les métaux des terres rares. Les données recueillies par les images du MEB lui ont permis de faire des progrès majeurs dans l’histoire de la croissance des minéraux comme la fluorite et le quartz – minéraux associés à d’importants gisements tels que les métaux de haute technologie et l’or. La connaissance du développement de ces minéraux se révèle précieuse dans la localisation de nouveaux gisements.
  • Le MEB a même servi à une performance artistique. Le professeur de musique Brent Lee, membre du groupe expérimental Noiseborder Ensemble, a projeté des images de parties d’instruments de musique sur un écran lors d’une prestation l’année dernière, appelée Particle Zoo, qui « explorait le concept de la gamme et de la perception du temps d’un point de vue acoustique et visuel. »
  • La collectivité a elle aussi adopté le MEB. Les étudiants d’un comité écologique d’une école secondaire locale ont recueilli des échantillons de feuille, de pomme de conifère et d’écorce près d’un des corridors de transport les plus fréquentés au pays. À l’aide du MEB, ils ont découvert que leurs spécimens étaient couverts de particules de fer, de silicium et de magnésium. Étonnés par la capacité des arbres à filtrer ces particules présentes dans l’air, les étudiants ont conclu de leur expérience qu’il fallait planter davantage d’arbres dans ce secteur.

La technicienne Sharon Lackie, formée en Hollande au fonctionnement du MEB, l’utilise depuis quatre ans. Elle aime beaucoup aider les étudiants diplômés et les professeurs chercheurs du campus dans leurs recherches de pointe. En plus de ses collègues de l’Université de Windsor, elle a également travaillé avec un paléontologue de l’Université de Toronto qui a pu découvrir, grâce au microscope, une nouvelle espèce de mollusque fossile de plusieurs millions d’années.

« Je me penche chaque jour sur toutes ces merveilles, dit Mme Lackie. Et comme nous avons l’appareil ici même, les chercheurs ont accès à de l’équipement à la fine pointe de la technologie sans avoir à se déplacer, ce qui augmente la productivité et réduit les frais de recherche.