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Une subvention NOVA pour Delphine Bouilly et ses partenaires
Publié le 25 mai 2023
L’IRIC félicite Delphine Bouilly, directrice de l’Unité de recherche en conception et application de nanobiocapteurs électroniques, qui a obtenu une subvention NOVA de 225 000 $ sur trois ans pour le projet « Dispositifs de graphène bicouche fonctionnalisés : atteindre sélectivité et sensibilité ». Offerte conjointement par les Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, cette subvention soutient des projets de recherche dirigés par des chercheurs ou chercheuses de la relève du Québec en collaboration avec des chercheurs ou chercheuses des autres provinces canadiennes et territoires.
L’équipe de Delphine Bouilly collaborera avec Sébastien Côté, chercheur invité à l’IRIC et enseignant en physique au Cégep de Saint-Jérôme, ainsi qu’avec les équipes de Thomas Szkopek, professeur titulaire au Département de génie électrique et informatique de l’Université McGill, et d’Adina Luica-Mayer, professeure agrégée au Département de physique de l’Université d’Ottawa, pour la réalisation de ce projet.
Une architecture originale en bicouche modifiée
Le graphène est une surface très mince d’atomes de carbone ayant des propriétés de transport électrique remarquables. Sensible aux molécules qui l’entourent, il est un matériau très intéressant pour la création de dispositifs de détection. En modifiant chimiquement la surface du graphène, il est possible de rendre ces dispositifs sélectifs à certaines molécules d’intérêt. Or, ces modifications peuvent altérer la conductivité, et donc la sensibilité, des capteurs à base de graphène. Pour pallier à cela, l’équipe de recherche propose une nouvelle architecture basée sur du graphène bicouche modifié. Cette conception originale apporte des atouts multiples. D’abord, la bicouche permet de découpler sélectivité et sensibilité : la couche supérieure est consacrée à la sélectivité, tandis que la couche inférieure préserve les propriétés de conductions électriques. Par ailleurs, la modulation de l’angle de torsion entre les deux couches de graphène ouvre une multitude de possibilités de conception, jusqu’alors inédites dans le domaine des capteurs.
Des défis à relever pour utiliser les bicouches de graphène modifié comme capteurs
Pour arriver à appliquer l’architecture proposée, l’équipe devra arriver à contrôler la répartition des modifications à la surface de la couche supérieure ainsi qu’à modéliser la sensibilité de la couche inférieure à la capture des molécules recherchées. Une combinaison d’approches expérimentales et numériques, comprenant des calculs théoriques, des simulations informatiques, différentes techniques d’imagerie et des mesures électriques, seront appliquées et corrélées pour générer une compréhension multidimensionnelle unique de la structure bicouche de graphène modifié.
« Ce projet va nous permettre d’investiguer des questions de physique fondamentale sur le lien entre la structure atomique des matériaux et leur performance comme biocapteurs », précise la professeure Bouilly. « Ce qu’on va découvrir grâce à ces travaux va certainement nous permettre d’améliorer les prototypes que nous concevons dans nos projets appliqués de biocapteurs en cancérologie. »
