Histoires de réussite

Contrôler les ondes avec les MEMS

Les recherches de la professeure Mojgan Daneshmand en matière de systèmes microélectromécaniques et de radiofréquence entraînent des innovations pour un grand nombre de technologies intelligentes.

Les recherches de Mojgan Daneshmand, ingénieure à l’Université de l’Alberta, visent à contrôler les ondes—littéralement.

Titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les microsystèmes radiofréquence pour communication et captage, Daneshmand effectue du travail de pionnière à l’aide de systèmes microélectromécaniques (MEMS) et de la radiofréquence. Ses découvertes sont prometteuses pour une grande variété de produits intelligents, allant des capteurs environnementaux aux moniteurs de santé portables.

Elle a passé près d’une décennie à mettre au point des capteurs à hyperfréquences pouvant suivre d’infimes variations dans les liquides, gaz et solides sans entrer en contact avec eux.

Ces capteurs représentent un progrès majeur par rapport à la technologie actuellement sur le marché : ils peuvent détecter des changements extrêmement petits dans des échantillons minuscules—ce que les capteurs à hyperfréquences conventionnels à basse résolution sont incapables de faire, comme elle l’explique.

Daneshmand, qui est professeure associée et chef du laboratoire Microwave to MillimetreWave (M2M) à l’Université de l’Alberta, travaille étroitement avec des partenaires de l’industrie du pétrole, par l’entremise de l’université et son entreprise en démarrage, dans le but de commercialiser des applications destinées à des environnements difficiles.

« Nous avons développé nos concepts au point de pouvoir les utiliser en temps réel », dit-elle. « C’est très gratifiant. On s’attaque directement au défi de tout faire fonctionner. »

Les nouveaux capteurs pourraient avoir d’autres applications, notamment dans la fabrication automobile, la biomédecine et les évaluations environnementales, selon elle.

Daneshmand et son équipe font également progresser les systèmes de communication à l’aide de bandes à plus haute fréquence telles que les ondes millimétriques—celles de 30 à 300 GHz qui dépassent les fréquences régulières de communication. Puisque les bandes à plus basse fréquence deviennent de plus en plus congestionnées, ces nouvelles bandes risquent de s’avérer essentielles à la technologie de cinquième génération (5G) ainsi qu’aux villes intelligentes et à l’Internet des objets.

« À de plus hautes fréquences, les ondes millimétriques sont moins congestionnées, mais il est plus difficile d’obtenir une meilleure performance parce les possibilités de réglage sont encore trop limitées », précise-t-elle. Son équipe remédie à la situation en employant la microtechnologie et la nanotechnologie pour créer des appareils et des composantes à hyperfréquences et à ondes millimétriques réglables de taille miniaturisée.

Daneshmand affirme que les outils de conception et les services de fabrication de CMC Microsystèmes lui ont été très utiles pour amener son travail à l’étape de la commercialisation.

« Nous avons développé nos concepts au point de pouvoir les utiliser en temps réel »

« En plus de nous donner accès à un grand nombre de logiciels à un prix plus abordable, le programme de prêt d’équipement de CMC nous a vraiment aidé à mettre au point nos circuits RF et hyperfréquences. Le financement de CMC pour notre volet de nanofabrication nous a permis de produire nos appareils à ondes millimétriques et mes étudiants ont pu bénéficier d’une précieuse formation au laboratoire nanoFAB de notre université. » D’ailleurs, plusieurs de ses étudiants occupent aujourd’hui des postes prometteurs tant dans le milieu universitaire que dans l’industrie.

Daneshmand est reconnue à la fois pour le calibre de ses recherches—elle s’est mérité récemment le prix de recherche Martha Cook Piper 2018 de l’Université de l’Alberta pour la recherche originale et le caractère prometteur—et pour son leadership en matière de développement de nouveaux talents. En 2016, elle a remporté le prix Lot Shafai pour une contribution exceptionnelle en milieu de carrière remis par l’IEEE Antenna and Propagation Society « grâce à ses contributions innovantes dans le domaine des technologies de microsystèmes à hyperfréquences et à ondes millimétriques destinées à la communication et au captage de même qu’à son rôle de modèle pour les femmes en ingénierie ».

« Pour les étudiants, je pense que l’enthousiasme de la recherche et du travail de groupe joue pour beaucoup », dit-elle. « Je m’assure toujours qu’ils profitent d’une bonne formation. Ils s’excitent quand ils apprennent davantage et produisent davantage. »

Photo : John Ulan

Novembre 2018

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