Les acteurs de l’Institut

Directeur

Carlos Silva est professeur titulaire au Département de physique de l’Université de Montréal. Il est expert dans le domaine de spectroscopie ultrarapide et non linéaire des matériaux de pointe. De renommée mondiale, il est aussi devenu une référence incontestable en physique quantique.  Il est en poste en tant que directeur de l’Institut Courtois depuis le 1 juillet 2023.

Titulaire d’un double baccalauréat en physique et en chimie, ainsi que d’un doctorat en physique chimique, Carlos Silva a une longue feuille de route. Au cours de sa carrière, il a été à l’emploi de nombreuses institutions universitaires. Il a été, entre autres, stagiaire postdoctoral Advanced Research Fellow à l’Université de Cambridge et professeur invité à l’Imperial College London, à l’Institut italien de technologie et à l’Université nationale autonome du Mexique. Professeur au Département de physique de l’UdeM de 2005 à 2018, il a obtenu une Chaire de Recherche du Canada en Matériaux Semiconducteurs Organiques et il a établi un laboratoire de spectroscopie laser ultrarapide. Il occupait, depuis 2017, le poste de professeur de l’Institut de technologie de Géorgie, où il a notamment été codirecteur du Center for Organic Photonics and Electronics (COPE), un centre de recherche regroupant des chercheurs et chercheuses des départements de chimie, de physique, de matériaux, de mathématiques et de génie électrique, chimique et mécanique.

Il a une vision ambitieuse pour l’Institut Courtois ou il compte établir une culture d’excellence collaborative et multidisciplinaire afin de garantir une production scientifique ambitieuse et à fort impact. Il souhaite d’ailleurs mobiliser les expertises des départements de physique, de chimie et d’informatique afin de générer de nouvelles connaissances d’impact. Il veut que l’Institut devienne un environnement propice à la réalisation des meilleures recherches mondiales dans un domaine qui est à l’intersection des nouveaux matériaux, de la physique quantique, de la robotique et de l’intelligence artificielle.

À titre de directeur de l’Institut Courtois, il compte établir des partenariats avec divers établissements canadiens et internationaux, en plus de promouvoir la recherche multidisciplinaire. «Je considère que l’Institut Courtois est un organisme transformateur qui nous permettra de nous hisser au sommet du milieu de la recherche canadienne. L’objectif sera de connaître une croissance ambitieuse mais crédible, afin d’atteindre les objectifs d’excellence que nous nous sommes fixés.»’, mentionne-t-il.

Au sein de l’Institut, Carlos Silva continuera ses recherches sur la spectroscopie optique cohérente sur des matériaux quantiques et photoniques.

Directrice adjointe

Delphine Bouilly est engagée dans le développement de la bionanoélectronique, une approche émergente et interdisciplinaire qui vise à exploiter les propriétés électriques exceptionnelles des nanomatériaux pour détecter, sonder et comprendre les molécules qui forment le monde du vivant.

Dans son laboratoire, son équipe conçoit des circuits électroniques à partir de matériaux de basse dimensionnalité, comme les nanotubes de carbone (1D) ou le graphène (2D). Ces circuits leur permettent de mesurer, par le biais de fines fluctuations de courant électrique, les interactions subtiles entre ces matériaux et des molécules biologiques telles que l’ADN ou les protéines. Pour ce faire, Delphine Bouilly et son équipe développent de nouvelles méthodes misant sur la miniaturisation, l’automation et la mise à l’échelle, pour synthétiser, assembler, mesurer et modéliser les nanomatériaux dans des environnements aqueux complexes et des laboratoires-sur-puce compacts.

Technicienne en bureautique et administration

Delphine Picca détient un diplôme universitaire en gestion et possède plus de 10 ans d’expérience en administration.
Son parcours professionnel caractérisé par un engagement envers la qualité et l’efficacité, son sens de l’organisation et sa grande aisance avec les outils technologiques font d’elle un atout pour la gestion de l’Institut Courtois.
Suivant son intérêt pour le milieu universitaire et l’utilisation de l’intelligence artificielle pour la science des matériaux, elle apprécie cette opportunité de contribuer à un environnement intellectuellement stimulant et de participer à la création et la diffusion de connaissances.

Coordinatrice

Nathalie Tang détient un doctorat en chimie physique de l’Université de Montréal et cumule plus de 8 ans d’expérience en tant que scientifique et gestionnaire de projets dans un environnement de recherche universitaire. Elle a notamment géré des projets multidisciplinaires rassemblant des étudiants, des professeurs et des professionnels des domaines médicaux, de l’ingénierie, des sciences des matériaux. Au fil des ans, elle a développé une expertise de pointe sur la caractérisation des nanomatériaux et leur application dans le domaine biotechnologique. Suivant sa curiosité pour l’intelligence artificielle (IA), elle a occupé le poste de coordinatrice à la direction scientifique et aux initiatives stratégiques à Mila, l’Institut d’intelligence artificielle du Québec. En combinant ses aptitudes de scientifique, de coordinatrice de projet ainsi que ses connaissances du domaine de l’IA et des matériaux, elle est la personne tout indiquée pour appuyer la direction de l’Institut Courtois pour en faire un institut d’excellence et d’innovation pour la découverte de nouveaux matériaux à l’aide de l’automatisation et de l’IA.

Directeur

Carlos Silva est professeur titulaire au Département de physique de l’Université de Montréal. Il est expert dans le domaine de spectroscopie ultrarapide et non linéaire des matériaux de pointe. De renommée mondiale, il est aussi devenu une référence incontestable en physique quantique.  Il est en poste en tant que directeur de l’Institut Courtois depuis le 1 juillet 2023.

Titulaire d’un double baccalauréat en physique et en chimie, ainsi que d’un doctorat en physique chimique, Carlos Silva a une longue feuille de route. Au cours de sa carrière, il a été à l’emploi de nombreuses institutions universitaires. Il a été, entre autres, stagiaire postdoctoral Advanced Research Fellow à l’Université de Cambridge et professeur invité à l’Imperial College London, à l’Institut italien de technologie et à l’Université nationale autonome du Mexique. Professeur au Département de physique de l’UdeM de 2005 à 2018, il a obtenu une Chaire de Recherche du Canada en Matériaux Semiconducteurs Organiques et il a établi un laboratoire de spectroscopie laser ultrarapide. Il occupait, depuis 2017, le poste de professeur de l’Institut de technologie de Géorgie, où il a notamment été codirecteur du Center for Organic Photonics and Electronics (COPE), un centre de recherche regroupant des chercheurs et chercheuses des départements de chimie, de physique, de matériaux, de mathématiques et de génie électrique, chimique et mécanique.

Il a une vision ambitieuse pour l’Institut Courtois ou il compte établir une culture d’excellence collaborative et multidisciplinaire afin de garantir une production scientifique ambitieuse et à fort impact. Il souhaite d’ailleurs mobiliser les expertises des départements de physique, de chimie et d’informatique afin de générer de nouvelles connaissances d’impact. Il veut que l’Institut devienne un environnement propice à la réalisation des meilleures recherches mondiales dans un domaine qui est à l’intersection des nouveaux matériaux, de la physique quantique, de la robotique et de l’intelligence artificielle.

À titre de directeur de l’Institut Courtois, il compte établir des partenariats avec divers établissements canadiens et internationaux, en plus de promouvoir la recherche multidisciplinaire. «Je considère que l’Institut Courtois est un organisme transformateur qui nous permettra de nous hisser au sommet du milieu de la recherche canadienne. L’objectif sera de connaître une croissance ambitieuse mais crédible, afin d’atteindre les objectifs d’excellence que nous nous sommes fixés.»’, mentionne-t-il.

Au sein de l’Institut, Carlos Silva continuera ses recherches sur la spectroscopie optique cohérente sur des matériaux quantiques et photoniques.

Département de chimie

Cellulaires, ordinateurs portables, véhicules électriques : les batteries aux ions de lithium entrent dans un nombre croissant d’appareils d’usage courant. Le cycle de vie de ces batteries doit avoir la plus faible incidence possible sur l’environnement. Mickaël Dollé travaille à les rendre plus vertes. Il a déjà breveté une technique pour récupérer les matériaux de la cathode de ces batteries et en faire de nouveaux sans engendrer de déchets. Des batteries peuvent donc être produites maintenant en boucle fermée dans un concept d’économie circulaire.

Chimiste de formation, Mickaël Dollé s’intéresse plus généralement à l’écoconception, soit la production de batteries par une utilisation moindre d’énergie et le choix de matériaux plus verts. Un exemple ? Pour remplacer les matériaux à base de fluor qui nécessitent de recourir à des solvants toxiques et qui compliquent le recyclage, le chercheur propose d’exploiter de nouveaux polymères. En 2020, ses collègues et lui ont ainsi conçu une batterie fabriquée à base d’eau et de bois, un exploit qui a été désigné découverte scientifique de l’année par les lecteurs du magazine Québec Science.

Avant de se joindre au corps professoral de l’Université de Montréal en 2014, Mickaël Dollé a fait des études postdoctorales au Laboratoire national Lawrence-Berkeley et à l’Institut Max-Planck de recherche sur l’état solide à Stuttgart. Il a aussi été chercheur au Centre national de la recherche scientifique, en France.

Sa programmation de recherche de la Chaire Courtois vise le criblage à haut débit de verres et vitrocéramique par automatisation de la synthèse et de la caractérisation physico-chimique avec l’appui d’activités de simulation. Alors qu’il existe plusieurs outils pour prédire l’existence et les propriétés des matériaux cristallins, notamment pour les batteries, il n’existe pas d’outil équivalent pour les verres et vitrocéramiques. La base de données ainsi générée pourra être utilisée par les algorithmes d’apprentissage automatique, qui nous assistera dans la conception et l’élaboration rationnelles de matériaux de verres et de vitrocéramique à propriétés contrôlées et/ou de nouvelles phases.

La chimie du solide, la science des matériaux et l’électrochimie seront au cœur des activités, avec un intérêt marqué pour la compréhension de la relation élaboration (synthèse et mise en forme)/ (micro)structure/propriétés dans le but d’améliorer les matériaux existants ou d’en créer de nouveaux.

Les retombées ciblées sont la production de connaissances fondamentales relatives à la transition énergétique et l’exploration de concepts novateurs dans le but de concevoir de nouveaux matériaux pour les technologies de demain.

Pour en savoir plus sur ses travaux de recherche

Département de physique

William Witczak-Krempa s’intéresse aux matériaux qui, à très basse température, acquièrent des propriétés quantiques. Par exemple, certains deviennent supraconducteurs : ils perdent toute résistance électrique. En pratique, les supraconducteurs ont plusieurs caractéristiques intéressantes qui permettent le transport d’électricité sans perte et la fabrication d’aimants extrêmement puissants. 

La basse température limite cependant la production à grande échelle. Serait-il possible de créer des matériaux quantiques à température plus élevée pour qu’ils soient plus accessibles pour l’être humain ? C’est ce que tente de comprendre l’équipe de William Witczak-Krempa en exploitant divers outils mathématiques et numériques, dont l’intelligence artificielle.

La compréhension de la matière à l’échelle quantique est essentielle, notamment pour la production d’une machine qui fait rêver physiciens et informaticiens : l’ordinateur quantique – un ordinateur dont la puissance de calcul dépasserait grandement celle de l’ordinateur actuel. 

William Witczak-Krempa est arrivé à l’Université de Montréal après avoir réalisé deux postdoctorats : l’un à l’Institut Périmètre de Waterloo et l’autre à l’Université Harvard. Il est titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les transitions de phase quantiques. Il est aussi membre du Regroupement québécois sur les matériaux de pointe et du Centre de recherches mathématiques.

Pour en savoir plus sur ses travaux de recherche. 

Département de physique

Ahmad Hamdan est professeur au Département de physique de l’université de Montréal depuis 2017. Il se spécialise dans la physique des plasmas, en mettant particulièrement l’accent sur ceux générés dans un milieu liquide. Les plasmas qu’il étudie présentent de nouvelles propriétés en termes de température (1000s K), pression (10s bar), densité d’espèces (10^17-19 cm^-3) et durée de vie (100s ns). Contrairement aux plasmas conventionnels, les plasmas-liquides représentent des procédés extrêmement efficaces et écologiques pour la production de nanomatériaux, entre autres applications.

La souplesse inhérente à ces procédés permet l’initiation et le maintien des plasmas dans divers liquides tels que l’eau, les hydrocarbures, les liquides cryogéniques, etc. De plus, l’utilisation d’électrodes aux compositions chimiques variées contribue à cette polyvalence. Ces approches ont abouti à la fabrication d’une vaste gamme de nanomatériaux, notamment des nanocomposites, des matériaux présentant de nouvelles phases cristallographiques, ainsi que des nanoalliages métalliques binaires et tertiaires.

Département de physique

Le groupe Bianchi utilise des méthodes de chimie du solide pour créer et essayer de comprendre de nouveaux supraconducteurs et aimants non conventionnels. Nos outils pour étudier ces systèmes comprennent des mesures thermodynamiques, ainsi que la diffusion des neutrons et la spectroscopie des muons.

Département de chimie

Antonella Badia s’intéresse aux assemblages moléculaires organisés en deux dimensions. En utilisant des ligands organiques se liant aux surfaces métalliques, son groupe de recherche produit des monocouches auto-assemblées redox-actives pour déclencher et moduler électrochimiquement des processus aux interfaces pour des technologies telles que les actionneurs, les capteurs et l’électronique moléculaire.

Département de chimie

Audrey Laventure est spécialiste de la chimie des matériaux, en particulier les matériaux dits « amorphes », un qualificatif à l’opposé de la passion qu’elle voue à sa discipline ! Ses travaux, à la jonction de la chimie et de la physique, explorent le domaine émergent de l’impression 3D. Elle étudie le comportement des matériaux en fabrication additive pour rendre les objets imprimés en 3D fonctionnels grâce à une compréhension avancée de l’organisation de la matière.

Qui dit impression 3D dit architectures complexes. Un des objectifs du programme de recherche d’Audrey Laventure et de son équipe est de procéder à une transition des architectures complexes mais passives à des architectures complexes et fonctionnelles.

Tout le travail d’Audrey Laventure consiste justement à comprendre comment moduler les propriétés des matériaux au moyen de l’assemblage moléculaire. Par sa grande capacité computationnelle, l’intelligence artificielle permet d’accélérer le criblage des conditions de mise en forme des matériaux qu’on peut utiliser en impression 3D pour leur donner des fonctionnalités nouvelles.

Après avoir obtenu un doctorat à l’Université de Montréal et fait un stage postdoctoral à l’Université de Calgary, Audrey Laventure est revenue en 2020 à son alma mater pour y fonder son laboratoire de recherche, où elle est titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les matériaux polymères fonctionnels (niveau 2).

Pour en savoir plus sur ses travaux de recherche