Le CRMR brille au Colloque annuel 2025 du CERMA : Une vitrine de l’innovation et de l’interdisciplinarité en science des matériaux !

Par : Bouslimi Besma

Le CRMR a été mis à l’honneur lors du Colloque annuel 2025 du CERMA, un événement exceptionnel qui s’est tenu le 13 mars, sur le thème « L’interdisciplinarité en science des matériaux ». Cette journée a offert une plateforme idéale pour la rencontre de chercheurs et chercheuses issus de divers horizons, favorisant un échange fructueux de savoirs et soulignant l’importance de la collaboration entre disciplines pour faire avancer la recherche dans des domaines de plus en plus complexes et interconnectés.

Les étudiants du CRMR ont brillamment pris part à cet événement, présentant leurs travaux dans différentes sessions, telles que les présentations orales, le Poster Express et la session d’affiches. Ces interventions ont non seulement mis en lumière l’étendue et la profondeur des recherches menées au CRMR, mais ont aussi offert des opportunités précieuses pour obtenir des retours constructifs, échanger avec la communauté scientifique et approfondir les réflexions sur leurs projets.

Félicitations particulières à Assira Keralta, Seyed Saman Vakili, Raissa Ngwane, Odile Sainte-Marie-Dionne et Tiam Mahmoudian, qui ont su captiver l’audience avec des présentations de haute qualité. Leurs projets, abordant des thèmes aussi divers que l’ingénierie des matériaux, la bioénergie et les matériaux biosourcés, ont illustré la richesse des recherches menées au CRMR. Ces interventions ont non seulement témoigné de l’excellence scientifique du Centre, mais aussi de l’engagement et de la passion des étudiants à se positionner en leaders de l’innovation dans leurs domaines respectifs.

Ce colloque a renforcé la dynamique scientifique du CRMR et du CERMA, offrant un espace stimulant pour des échanges intellectuellement enrichissants. Félicitations à tous les participants pour leur contribution essentielle à la réussite de cet événement et à la visibilité de la recherche scientifique innovante menée au CRMR!

Présentation orale

Assira Keralta (Doctorat, sous la direction Véronic Landry), Vers une valorisation plus efficace des coproduits de l’industrie laitière 

Résumé: La valorisation des déchets est devenue cruciale de nos jours tant d’un point de vue environnemental, économique et social. L’industrie laitière est en pleine croissance et cette croissance s’accompagne d’une grande production des coproduits considérés généralement à tort comme déchets. En effet, dans l’industrie fromagère, produire 1 kg de fromage génère 9 kg de lactosérum. Le lactosérum est composé des protéines solubles, du lactose, des sels minéraux, de l’azote non-protéique et de l’eau. Aujourd’hui, grâce à des techniques baro-membranaires, son contenu en protéines peut être extrait et valorisé dans l’alimentation humaine. Il en résulte un coproduit appelé perméat d’ultrafiltration de lactosérum dont la composition est similaire à celle de lactosérum excepté les protéines solubles. L’industrie laitière fait également face à un surplus de production des galactose-oligosaccharides qui est destiné à l’alimentation infantile. Tous ces coproduits laitiers ont une forte demande chimique et biologique en oxygène. Il ne faut pas donc les rejeter dans la nature. Par ailleurs, toutes les voies actuelles de valorisation constituent une perte plutôt qu’un de revenu pour les entreprises. D’un autre côté, le bois qui est un matériau hygroscopique et vulnérable à l’attaque fongique a besoin d’être traité pour des applications en extérieur où il y a une forte variation de l’humidité relative de l’air, des rayons ultra-violets et la présence des micro-organismes. La polyesterification du bois est un procédé de traitement du bois en vue d’augmenter sa stabilité dimensionnelle, sa résistance aux micro-organismes et sa dureté de surface. Ce produit consiste à une réaction in-situ dans la paroi cellulaire du bois entre un alcool et un acide carboxylique. Dans ce projet, le pin sylvestre a été traité par différents coproduits laitiers. Les résultats montrent une augmentation des propriétés physiques, de dureté de surface et un potentiel résistance accrue contre les micro-organismes.

Présentations des posters express

• Seyed Saman Vakili (Doctorat, sous la direction Véronic Landry), Tannin-Based Bio-Adhesives: An Interdisciplinary Approach to Sustainable Material Innovation.
• Raissa Ngwane Tchanyo (Doctorat, sous la direction de Véronic Landry), Development of an anti-fingerprint coating for melamine laminated particleboard surfaces .
• Odile Sainte-Marie-Dionne (Maîtrise, sous la direction de Véronic Landry), Étude des stratégies de complexation des polyélectrolytes biosourcés.
• Tiam Mahmoudian (Doctorat, sous la direction d’Alain Cloutier ), Modélisation du comportement hygrothermique des panneaux de particules pour revêtement extérieur.

Présentations par affiche des étudiant.e.s

Seyed Saman Vakili (Doctorat, sous la direction Véronic Landry), Adhésifs biosourcés à base de tanins : une approche interdisciplinaire de l’innovation matérielle durable

Résumé: Les adhésifs jouent un rôle crucial dans les industries du bois et de la construction, mais les adhésifs traditionnels à base de pétrole posent des défis environnementaux et sanitaires importants en raison de leur dépendance au formaldéhyde et à d’autres produits chimiques nocifs. Cette étude se concentre sur le développement interdisciplinaire d’adhésifs biosourcés dérivés des tanins présents dans l’écorce des espèces de résineux des forêts nordiques du Québec. Les tanins, composés polyphénoliques naturels, offrent un potentiel considérable pour la création d’adhésifs écologiques en raison de leur abondance dans les résidus forestiers. Ce projet met à profit l’expertise en chimie, science des matériaux et durabilité pour explorer les tanins comme alternative renouvelable aux adhésifs dérivés de la pétrochimie. En utilisant les déchets d’écorce, un sous-produit largement sous-exploité des scieries, cette approche s’inscrit dans les principes de l’économie circulaire et favorise l’efficacité des ressources. La recherche met l’accent sur l’importance d’optimiser l’utilisation des tanins pour réduire les impacts environnementaux des adhésifs tout en maintenant des normes de performance élevées. En favorisant la collaboration entre plusieurs disciplines scientifiques, ce travail vise à contribuer à la transition plus large vers des matériaux et technologies durables. Cette affiche soulignera l’importance de la collaboration interdisciplinaire dans l’avancement des matériaux biosourcés, mettra en lumière le potentiel des adhésifs à base de tanins pour atténuer les impacts environnementaux et discutera du rôle des ressources forestières du Québec dans la promotion de l’innovation durable. L’étude positionne le Québec comme un leader de la technologie des bio-adhésifs, ouvrant la voie à des pratiques industrielles plus propres et plus écologiques.

Raissa Ngwane Tchanyo (Doctorat, sous la direction de Véronic Landry), Développement d’un revêtement anti-empreintes pour les surfaces de panneaux de particules mélaminés.

Résumé: Ce projet vise à développer un revêtement anti-empreintes durable et respectueux de l’environnement pour les surfaces de panneaux de particules mélaminés, améliorant ainsi leur fonctionnalité et leur attrait esthétique. Les revêtements de surface actuels échouent souvent à équilibrer la répulsion des liquides, la durabilité mécanique et la durabilité environnementale. Pour résoudre ce problème, cette recherche se concentre sur la modification de la résine mélamine par l’incorporation de fluoroalkylsilane et de composés acrylates en utilisant une réaction Aza-Michael à base d’eau. Il est prévu que la résine modifiée possède de fortes propriétés hydrophobes et oléophobes, caractérisées par un angle de contact élevé avec l’eau et l’huile, ainsi qu’une résistance mécanique améliorée pour garantir une performance à long terme. Des méthodes de caractérisation avancées, telles que la mesure des angles de contact et l’évaluation mécanique, seront utilisées pour mesurer la performance du revêtement. Le développement réussi de ce revêtement offrira une solution innovante pour des industries comme Uniboard, exigeant des surfaces avec une répulsion des liquides, une durabilité améliorée et un temps de nettoyage réduit, contribuant ainsi à un matériau durable pour l’avenir.

Odile Sainte-Marie-Dionne (Maîtrise, sous la direction de Véronic Landry), Étude des stratégies de complexation des polyélectrolytes biosourcés.

Résumé: Le bois est un matériau organique très prisé dans l’industrie de la construction en raison de son aspect durable et de sa disponibilité au Québec. Étant une ressource renouvelable facile à utiliser, il confère une solidité ainsi qu’une bonne résistance aux structures qu’il compose. Cependant, le bois est un excellent combustible, favorable à la prolifération de champignons et sujet à des variations dimensionnelles. Ces caractéristiques affectent ses multiples applications. L’industrie du bois cherche alors à améliorer les méthodes de traitement du bois afin d’augmenter sa durabilité. Son caractère combustible a permis le développement de plusieurs systèmes retardateurs de flammes. Ces systèmes utilisent des composés comme le phosphore, le silicium, le bore et l’azote, et possèdent des modes d’action différents. Ils ont permis de remplacer les composés halogénés initialement présents dans ces systèmes, qui s’avéraient dangereux pour la santé et l’environnement. Les retardateurs de flammes à base de phosphore et d’azote ont démontré une amélioration de la performance au feu. Les méthodes d’application des systèmes retardateurs de flammes traditionnels posent aussi un problème, quant au temps et au nombre d’étapes nécessaires. Depuis quelques années, la recherche sur les complexes de polyélectrolytes a connu un essor important. Les principaux enjeux liés à ces complexes concernent leur formation. Les polyélectrolytes de charges opposées qui les composent sont souvent solubles à des pH différents, rendant la complexation difficile. Les interactions électrostatiques présentes dans les complexes de polyélectrolytes réduisent la rigidité du film et affectent ses propriétés mécaniques et chimiques. Cette recherche porte sur l’évaluation du potentiel des stratégies de complexation de polyélectrolytes biosourcés à base de phosphore et d’azote et de durabilité à l’intérieur du bois. L’utilisation d’un générateur photoacide simplifiera la complexation des polyélectrolytes, et l’ajout d’un composé introduisant une réticulation permettra d’améliorer les propriétés mécaniques et chimiques du film formé.

Tiam Mahmoudian (Doctorat, sous la direction d’Alain Cloutier ), Modélisation du comportement hygrothermique des panneaux de particules pour revêtement extérieur

Résumé: Le secteur du bâtiment est responsable de 40 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre (GES), dont 10 % proviennent de la construction et des matériaux. Au Canada, ce secteur représente 17 % des émissions totales. L’utilisation de matériaux biosourcés tels que le bois constitue une stratégie efficace pour réduire l’impact environnemental. En tant que ressource renouvelable, le bois séquestre le carbone tout au long de sa durée de vie dans les bâtiments. Les panneaux de particules, fabriqués à partir de résidus de bois comme la sciure et les copeaux, constituent une alternative attrayante aux matériaux de construction traditionnels. Ces panneaux sont collés avec des résines urée-formaldéhyde pour les applications intérieures et phénol-formaldéhyde pour les utilisations extérieures résistantes à l’humidité, telles que les couches de sous-plancher et les façades de bâtiments. Cependant, les panneaux à base de bois sont sensibles à l’humidité, ce qui entraîne un gonflement et une dégradation, notamment dans des conditions extérieures. Comprendre la relation entre la structure du panneau et le transport de l’humidité est essentiel pour améliorer leur durabilité. Malgré l’importance de cette problématique, peu d’études ont exploré la perméabilité à la vapeur d’eau des panneaux de particules destinés à un usage extérieur.

Cette recherche porte sur la modélisation mathématique du transport de l’humidité dans les panneaux composites à base de bois multicouches, en prenant en compte la répartition de densité, les revêtements et les conditions environnementales. Le modèle intègre la structure du panneau, les variations de température et d’humidité pour prédire la diffusion de l’humidité et le comportement de gonflement dans les conditions climatiques canadiennes. En développant un cadre prédictif, cette étude vise à optimiser la performance des panneaux composites pour les applications extérieures, contribuant ainsi à des pratiques de construction durables.

Enfin, un grand merci au CERMA pour l’organisation de cet événement, qui a permis de souligner non seulement l’importance de l’interdisciplinarité dans la recherche scientifique, mais aussi son rôle clé dans l’innovation. Ce colloque a offert une plateforme idéale pour favoriser le partage de connaissances et encourager les collaborations entre chercheurs de différents horizons. Cette approche interdisciplinaire est essentielle pour aborder les défis complexes que nous rencontrons dans le domaine des matériaux et au-delà.

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