Une compréhension profonde de son sujet

Xiaoyi Bao

Si l'esprit curieux et créatif de Xiaoyi Bao lui a d'abord donné envie de devenir poète, celui-ci l'a finalement amenée à réaliser des percées novatrices dans le domaine des capteurs à fibre optique.

par Harold Eastman

Je ne suis pas l'une de ces personnes qui s'intéressaient aux sciences à jeune âge, raconte la professeure Xiaoyi Bao. Je voulais être poète. » 

Une déclaration surprenante venant d'une chercheure dont les idées contribuent à forger la réputation internationale de l'Université d'Ottawa dans le domaine des capteurs à fibre optique. 

Au cours d'un récent congrès international sur le sujet, la professeure Bao et ses collègues de l'Université d'Ottawa ont présenté quatre des 40 communications, soit 10 % de l'ensemble de celles-ci; cela montre à quel point la physicienne s'est taillé une place de choix dans le milieu. 

Ses recherches orientées sur les éléments fondamentaux expliquent sa réussite. « Nous ne faisons pas que modifier la technologie, explique la chercheure, nous l'abordons avec une profonde compréhension de la physique. Ainsi, habituellement, tout ce que nous développons est du jamais vu. »

Xiaoyi Bao utilise une science complexe pour faire fonctionner ses systèmes, mais ses principes de base sont simples. Comme celui-ci : toutes les substances sont composées de molécules qui vibrent à un certain niveau dans des conditions de température et de pression ordinaires. Haussez la température, et la fréquence des vibrations augmentera. Baissez la température, et les vibrations ralentiront. Le même phénomène survient si vous ajoutez ou enlevez de la pression.

Maintenant, visualisez un oléoduc situé dans l'Arctique et imaginez que la corrosion a dangereusement rongé une partie de son acier. Désastre financier et écologique en vue. La bonne nouvelle : l'oléoduc est pourvu d'un fil de verre pur continu intégré dans le tuyau. Au point de corrosion, les températures froides provenant du sol atteignent ce fil par le biais de l'acier aminci par la corrosion, et ralentissent la vibration des molécules du verre à cet endroit. La corrosion déforme aussi légèrement le tuyau et le fil intégré, influant sur la fréquence de vibration des molécules de verre.

La solution de la professeure Bao est simple : projeter une lumière laser d'une longueur d'onde déterminée sous le fil de verre. Résultat? Un torrent de lumière. Parce que les vibrations font rebondir toutes les particules du fil. Toutefois – et c'est là la clé –, la lumière qui rebondit du point légèrement refroidi sera altérée de manière distinctive grâce aux différentes fréquences de vibration des particules de verre. En combinant une connaissance des propriétés et des comportements de tous les matériaux utilisés – la lumière, le verre et l'acier – et en effectuant quelques calculs sur le rebondissement de la lumière, l'équipe de Xiaoyi Bao peut donc circonscrire la corrosion à l'intérieur d'une zone de deux mètres sur une centaine de kilomètres d'oléoduc. Une équipe peut ensuite être envoyée pour creuser exactement au bon endroit et réparer les dommages avant qu'un désastre survienne.

Il n'est pas surprenant que de nombreuses entreprises aient cogné à la porte de son laboratoire, et que des systèmes de détection employant ses méthodes soient utilisés au Canada, aux États-Unis, au Japon et en Chine. Des capteurs semblables sont utilisés pour localiser les points de contrainte sur les ponts et autres structures.

La professeure Bao est ravie de toutes ces utilisations, mais celles-ci ne sont pas la source principale de sa motivation.

« Je veux approfondir ce qui est nouveau et unique, explique-t-elle. Je ne veux pas me mettre à genoux devant l'industrie. Si elle s'intéresse à l'une de mes découvertes, je l'aiderai à la mettre en application. Mais repousser les limites me comble davantage. »

Sa créativité ne date pas d'hier. En effet, la professeure Bao s'intéresse depuis l'enfance à la littérature et aux sciences sociales. Elle voulait devenir poète et romancière. Mais elle s'est inscrite en sciences à l'université parce que c'était ce que les jeunes intelligents et responsables devaient faire.

Le tournant s'est opéré à l'école d'études supérieures, lorsqu'elle a entrepris des recherches sérieuses. « Je ressentais le même sentiment que lorsque j'écrivais de la poésie, se rappelle-t-elle. Un bon écrivain essaie d'aller en profondeur pour trouver un propos original. J'ai découvert que c'est la même chose en physique. Quand vous menez des recherches, vous voulez créer quelque chose. »

Elle s'arrête, comme si elle examinait les deux côtés de sa personnalité.

« Au cours d'une recherche, vous vous observez et vous explorez la nature, et vous constatez que les deux sont liés.  » Après tout, on peut dire qu'elle est poète. 

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