Voir l’infiniment petit

Une caméra capable de détecter un photon. « C’est la sensibilité suprême », affirme Olivier Daigle, jeune astrophysicien québécois qui a fait sensation lors d’une conférence internationale sur l’instrumentation astronomique tenue à Marseille en 2008.

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Photo: Nüvü

Des représentants de la NASA ont été tellement épatés par son appareil, encore à l’étape du prototype, qu’ils en ont acquis un exemplaire.

Un photon est une particule si petite qu’une ampoule de 100 watts en émet 100 000 milliards à la seconde. Dès qu’il y a un photon, c’est qu’il y a de la lumière. Et la caméra conçue par Olivier Daigle le distingue.

Des caméras de haute sensibilité EMCCD (pour electron-multiplying charge-coupled device ; en français, dispositif à transfert de charge multiplicateur d’électrons) existaient déjà, mais elles étaient imparfaites. Elles généraient de la « fausse lumière », qui perturbe les mesures. C’est ennuyeux lorsqu’on scrute les recoins les plus profonds de l’Univers. Il est bien d’avoir de puissants télescopes, mais cela ne rend pas les étoiles plus brillantes, explique Olivier Daigle.

À ce jour, Nüvü Caméras, sa société, a déjà vendu plus d’une dizaine de caméras ultrasensibles, à 70 000 dollars pièce. Installée dans le pavillon J.-Armand-Bombardier, incubateur d’entreprises lié à l’École polytechnique, Nüvü emploie près d’une dizaine de personnes. Elle est dirigée par Marie-Ève Ducharme, physicienne au début de la trentaine qu’Olivier Daigle a rencontrée à Photon etc., une autre PME, qui avait financé ses travaux de doctorat. Photon est aujourd’hui actionnaire de Nüvü Caméras et propriétaire des brevets.

Olivier Daigle a mis son concept au point dans le cadre de son doc­torat à l’Université de Montréal. Ses travaux ne portaient pas sur l’optique, mais sur l’ordinateur qui décortique la lumière perçue par la puce en silicium qui équipe la caméra. « Je travaillais sur le cerveau qui analyse ce que l’œil voit », résume le chercheur de 34 ans, qui a également étudié en informatique et en génie électrique.

Son premier prototype est à l’observatoire du Mont-Mégantic. « Il a permis de quadrupler l’effi­cacité du télescope, dit l’astrophysicien. Ce qui exigeait autrefois trois heures d’observation avant d’être perçu n’exige maintenant que 45 minutes. »

En plus de la NASA, on compte parmi les premiers clients de Nüvü le laboratoire d’astrophysique de l’Université du Tohoku, au Japon, ainsi qu’un observatoire astronomique du Brésil. L’Agence spatiale canadienne a accordé un contrat à Nüvü pour que celle-ci en fasse une version utilisable dans l’espace.

« On travaille actuellement sur une version moins chère, qui pourrait notamment être utilisée dans le secteur biomédical », précise Olivier Daigle.

Car c’est davantage dans ce domaine, croit-il, que les possibilités d’expansion se trouvent. Sa caméra ultrasensible pourrait être utilisée, par exemple, dans la recherche sur le cancer. Plutôt que de recourir aux isotopes radioactifs et aux rayons gamma pour déceler les tumeurs, avec tous les effets négatifs que cela peut avoir sur les patients, la caméra pourrait suivre à travers l’épiderme des traceurs lumineux moins nocifs pour la santé.

« Notre prochaine étape, c’est d’avoir une entente avec des fabricants d’équipements médicaux, dit Olivier Daigle. Notre objectif est de vendre de 1 000 à 2 000 caméras par année. » Il veut cependant éviter de faire appel aux sociétés de capital de risque, « trop gourmandes et trop pressées ».

« Nos ventes nous font vivre. On a les moyens de nos ambitions. Et dans cinq ans, nous voulons être les leaders de l’imagerie ultrasensible en ouvrant de nouveaux champs d’application. »

Pourquoi se contenter de voir petit lorsqu’on peut faire de grandes choses !