2.4 Vers une meilleure compréhension de l'interaction lumière-matière
Note - titre complet du projet: Vers une meilleure compréhension de l'interaction lumière-matière: concevoir de nouveaux outils et des approches innovantes pour l'étude du Nord grâce à une connaissance approfondie des propriétés des structures tant microscopiques que macroscopiques
Chercheur principal
Co-chercheurs
Collaborateur
Collaborateurs hors UL
Résumé du projet
Une connaissance précise de la distribution de la lumière dans les milieux diffusifs est essentielle pour comprendre comment celle-ci affecte notre environnement (ex: photosynthèse dans l'océan) et nous aide à le décoder (ex: diagnostic à l'aide d'appareils optiques). Malgré des années de recherche, les modèles de propagation lumineuse dans les milieux diffusifs reposent souvent sur des approximations qui négligent en partie la structure de ces derniers. Ils échouent alors à nous fournir une compréhension précise de ces phénomènes dans plusieurs situations, dont certaines reliées aux environnements nordiques. Par exemple, la distribution de la lumière sous la banquise permettrait de mieux comprendre les écosystèmes marins. Le design de sondes optiques médicales miniatures, peu invasives et flexibles nécessite également une description adéquate de la propagation lumineuse à travers les tissus biologiques pour en fournir une caractérisation locale appropriée pour un diagnostic rapide. La limitation des modèles disponibles résultant principalement d'un manque de connaissance de la structure du milieu de propagation, nous proposons une stratégie visant à:
1) collecter des données sur la structure de la banquise et de différents tissus biologiques à l'aide de techniques d'imagerie optique et par rayon X novatrices
2) nourrir des modèles existants à l'aide des paramètres structuraux ainsi mesurés
3) développer des stratégies de modélisation à la fine pointe de la technologie pour simuler la propagation de la lumière dans ces différents milieux diffusifs
Les nouveaux modèles de propagation de la lumière ainsi obtenus permettront d'acquérir des informations, notamment à propos de l'impact des changements climatiques sur les écosystèmes marins de l'Arctique. Ils permettront également de développer des instruments de diagnostic abordables et faciles à utiliser pour l'identification des problèmes propres aux populations éloignées du Nord, notamment dermatologiques, et ceux liés au rythme circadien, reliés à l'interaction de la lumière avec la rétine.