1965 – 1985

1965-1985

L'expansion

Avec l'amélioration du niveau de vie, les premiers baby-boomers ont formé un mouvement de jeunesse irrépressible qui a remis en question l'ordre social. Le Canada s'est doté d'un nouveau drapeau national et les projecteurs de la planète se sont braqués sur notre pays lors de l'Expo 67. Parallèlement, le CNRC a jeté les bases d'une infrastructure scientifique nationale en mettant en place des programmes et des organisations dérivées. Le CNRC a également joué un rôle primordial dans la révolution des médias numériques et a fait du Canada un terreau fertile pour l'innovation dans le monde des arts et du spectacle.

Récits numéro 40

Hissez les couleurs

Premier drapeau au monde

Le CNRC a choisi une nuance précise de rouge parmi 500 000 possibilités, appliquant ainsi pour la première fois de l'histoire un étalon de couleur international à l'emblème d'une nation.

à voir ses couleurs normalisées Après avoir dévoilé le nouvel étendard canadien, en 1965, le premier ministre Lester B. Pearson n'a pu cacher sa déception en constatant que les couleurs du drapeau se fanaient, passant du rouge à l'orange et ensuite au roux. Le blâme est tombé tour à tour sur le soleil, sur la pluie et sur le vent, puis sur le tissu et sur le rouge. Malheureusement, lorsque le roi George V avait fait du rouge et du blanc nos couleurs nationales, 44 ans plus tôt, il avait omis d'en spécifier la teinte.

Une équipe interministérielle a cherché à donner plus d'uniformité au drapeau : dimensions, oeillets, coutures, tissu, couleur. En fixant la nuance précise de rouge parmi les 500 000 nuances de couleur perceptibles, le CNRC a appliqué pour la première fois dans l'histoire un étalon de couleur à un emblème national. Des essais en soufflerie ont établi la durabilité des échantillons de tissu et du colorant, garantissant de surcroît une fabrication uniforme.

Ces résultats ont mené à la première norme pour le drapeau canadien, publiée en juin 1966. Cette norme a permis de produire des étendards à l'épreuve des intempéries, affichant le vrai rouge national. À présent, le CNRC veille à ce que les progrès de la technologie continuent à préserver ce symbole de l'unité canadienne et à renforcer l'industrie de la fabrication et du dessin industriel au pays.

Récits numéro 41

Silence, on vole

La lutte contre le bruit des avions

Le CNRC s'est intéressé aux conséquences des nuisances sonores sur les personnes vivant près d'un aéroport, ce qui a débouché sur des logiciels novateurs que les architectes et les constructeurs utilisent afin de mieux isoler les bâtiments contre le bruit des avions.

Entre 1960 et 1980, le trafic aérien et l'urbanisation ne faisaient pas bon ménage autour des aérogares. L'engouement pour les voyages en avion posait de sérieux problèmes immobiliers.

Des scientifiques du CNRC ont étudié les effets du bruit dans les quartiers proches des aéroports, ce qui a entraîné la création d'un logiciel novateur pour aider les architectes et les constructeurs à réduire cette nuisance. Le logiciel intégrait les propriétés acoustiques des matériaux à l'intensité du bruit mesurée dans les maisons voisines des aérogares. Ainsi, on pouvait établir comment un emplacement différent et l'utilisation de certains éléments de construction affectaient le confort des habitants. Le CNRC a modifié l'une de ses souffleries pour mesurer le son des pièces d'avion fendant l'air, notamment le train d'atterrissage, ce qui a aussi permis aux chercheurs d'étudier le bruit émis par des pièces précises.

À présent, les avionneurs viennent au CNRC pour s'assurer que le moteur de leurs appareils ne dépasse pas les seuils de tolérance pour le bruit et les vibrations. Le CNRC recourt aussi à la modélisation sur ordinateur pour prévoir l'intensité du bruit dans la cabine. Enfin, le CNRC a contribué à atténuer les problèmes liés au bruit dans les aérogares et permis une meilleure planification de leurs agrandissements, des nouveaux aéronefs et des couloirs de circulation aérienne.

Récits numéro 42

La science n'est pas aveugle

En quête d'autonomie

Jim Swail et son équipe n'ont pas qu'inventé une meilleure canne blanche pliable pour les malvoyants, ils ont imaginé aussi une foule de dispositifs ultraspécialisés pour porter assistance aux handicapés dans une multitude de métiers.

En 1982, un amendement à la Charte canadienne des droits et libertés a engendré le premier modèle national d'inclusion des handicapés. Avant, les Canadiens malvoyants ou aveugles étaient souvent placés en institution, dévalorisés ou oubliés. Ils avaient rarement la chance de participer à la vie active et se heurtaient à maints obstacles sur les plans de la sécurité, de l'emploi et de l'autonomie.

Des décennies avant que la loi ne prenne la défense des handicapés, l'ingénieur du CNRC Jim Swail, aveugle lui aussi, et des chercheurs parmi ses collègues canadiens ont fait preuve d'ingéniosité pour porter secours aux malvoyants. Ils ont créé pour eux des centaines d'articles utiles : détecteurs de lumière, balises sonores localisant les objets, cannes blanches escamotables, synthétiseurs de voix pour téléphone, thermomètres électroniques tactiles ou sonores ainsi qu'une jauge spéciale pour les bains de développement en photographie.

Certaines inventions étaient si avancées que des dispositifs courants du 21e siècle utilisent encore des technologies de localisation similaires. Ces innovations ont aussi débouché sur une plus grande autonomie, rôle vital que la technologie continue de jouer aujourd'hui pour le demi-million de Canadiens à la vue déficiente.

Récits numéro 43

Un grand pas pour l'humanité

Premier interféromètre à très longue base

Le CNRC fut le premier à observer le ciel par interférométrie à très grande base (ITGB), technique utilisée encore aujourd'hui en radioastronomie et pour arpenter les terres avec une précision millimétrique.

Point infime dans l'immensité de l'univers, la Terre n'en demeure pas moins vaste à l'oeil humain. Et à celui du télescope. Pour bien saisir les données à l'échelle de l'univers et en tirer un sens, les astrophysiciens devaient combiner les capacités de leurs télescopes pour en créer un synthétique, capable de capter les signaux les plus ténus. Ils auraient aimé relier des instruments très éloignés, mais, pour cela, il fallait des câbles ou une liaison radio, qui couvraient peu de distance.

Puis l'interférométrie à très longue base (ITLB) a vu le jour. En 1967, des scientifiques du CNRC utilisant des enregistreurs de la Société Radio-Canada ont été les premiers à amalgamer avec l'ITLB les observations de radiotélescopes très éloignés l'un de l'autre. Ces chercheurs ont obtenu des images d'une grande précision en fusionnant les signaux simultanément captés par des radiotélescopes distants de 3 074 km, un en Colombie-Britannique, l'autre en Ontario.

De nos jours, grâce à l'ITLB, d'innombrables télescopes dans le monde fonctionnent comme s'ils ne faisaient qu'un en radioastronomie et pour les levés cartographiques. Ils établissent l'emplacement d'objets sur la Terre au millimètre près, ainsi que la position des corps extragalactiques dans l'univers quand celui-ci n'en était qu'à ses balbutiements.

Récits numéro 44

Le ciel à la loupe

Multiplication des observatoires

Le Télescope Canada-France-Hawaï (TCFH), au sommet du Mauna Kea, à Hawaï, a permis de dévoiler quelques grands secrets des amas stellaires, des formations galactiques et de notre propre galaxie, la Voie lactée.

Se démarquer comme expert mondial en astronomie n'est pas une mince affaire. Au cours du siècle dernier, les télescopes se sont remarquablement perfectionnés et leur instrumentation a changé notre vision de l'univers. Pourtant, ce sont le travail acharné et les innovations qui ont fait du Canada une des étoiles les plus étincelantes de cette science.

Après avoir pris en charge les observatoires fédéraux d'astrophysique et de radioastrophysique en 1970, le CNRC a hissé d'un cran l'astronomie avec l'érection du Télescope Canada-France-Hawaï (TCFH). Juché au sommet du Mauna Kea, à Hawaï, cet appareil est l'un des télescopes terrestres qui livrent les plus belles images. Ses instruments permettent de situer les étoiles des galaxies les plus lointaines et d'enregistrer simultanément le spectre de 100 galaxies ultraténues.

Le TCFH n'était qu'un début. Sa construction a engendré d'autres observatoires, qui ont fait en sorte que les entreprises et ingénieurs canadiens sont devenus des spécialistes en conception et fabrication d'instruments et de leurs enceintes. Non seulement les observatoires du CNRC ont permis de réaliser d'incroyables découvertes, mais ils ont aussi fait progresser l'industrie, notamment le calcul informatique de pointe, la détection des aéronefs furtifs et le fonctionnement du système mondial de localisation (GPS).

Récits numéro 45

Matière fraîche à réflexion

Des légumes pour le Nord

Dans les années 1960, des recherches menées au CNRC ont contribué à améliorer l'expédition et la conservation des aliments de facture canadienne.

De nos jours, les aliments exotiques abondent. Pourtant, il n'y a pas très longtemps, acheminer les aliments de la ferme à la table quand un continent les sépare était un véritable défi. Durant ce voyage interminable, les légumes rustiques, tels panais, oignons et navets, flétrissaient, et la viande se couvrait d'une pellicule peu ragoûtante produite par des bactéries résistantes au froid.

Dans les années 1960, des tests effectués par les chercheurs du CNRC ont révélé que l'on pouvait empêcher les bactéries de proliférer sur la viande en ajoutant 20 pour cent de dioxyde de carbone à l'air ambiant. Côté légumes, ils ont réfuté la croyance populaire voulant que l'humidité fasse pourrir ces derniers en concevant des entrepôts qui gardaient les légumes au frais tout en préservant leur teneur en eau naturelle. Enfin, ils ont trouvé comment stabiliser davantage les oeufs en poudre et améliorer la salaison du bacon.

Leurs découvertes ont rehaussé considérablement les techniques canadiennes d'expédition et de préservation, élargi la période de commercialisation des aliments et accru les revenus des producteurs. Ces techniques de conservation, encore d'actualité aujourd'hui, ont donné aux Canadiens plus de choix pour se confectionner un repas hors de la belle saison.

Récits numéro 46

Sphaigne alors!

Routes de glace plus solides dans le Nord

Les études sur le pergélisol entreprises par le CNRC avec l'industrie et ses partenaires fédéraux ont exercé une influence sur la construction routière dans toutes les régions nordiques de la planète.

Gel et dégel sont la plaie du Canada. Dans le Grand Nord cependant, ce phénomène ne fait pas que fissurer et faire s'effondrer routes et bâtiments. Certes, la fonte du pergélisol entraîne d'importants dégâts et des glissements de terrain, mais le réchauffement sème aussi le chaos dans l'écosystème : il libère le méthane et le dioxyde de carbone gelés dans les tourbières.

En adaptant les routes pour que le pergélisol ne fonde pas, les chercheurs espèrent éviter les problèmes d'infrastructure autant qu'une crise environnementale. Dans les années 1970, le CNRC, ses partenaires fédéraux et Dow Chemical of Canada ont tenté de voir comment y parvenir. Ils ont posé des panneaux d'isolant synthétique d'épaisseur variable à divers moments de l'année. Six années durant, ils ont mesuré les changements subis par les tronçons isolés et non isolés de l'autoroute Mackenzie, près d'Inuvik.

En 2013 encore, le ministère des Transports des Territoires du Nord-Ouest recommandait aux constructeurs de prendre en compte les résultats de ces études menées 40 ans auparavant : minimiser l'impact environnemental en prévoyant que tout agrandissement futur de l'autoroute Mackenzie soit effectué en début d'année, quand le sol est gelé. Les travaux du CNRC ont influé sur le génie et la construction au Canada et à l'étranger, et permis l'aménagement de routes durables sur le pergélisol.

Récits numéro 47

Céréales pour tous

Un monde sans balle

Le « décortiqueur », dispositif imaginé au CNRC dans les années 1970 afin de débarrasser les grains comme le sorgho et le millet de leur balle, fait progresser l'agriculture et la production alimentaire sur la planète entière.

Le sorgho et le millet sont des denrées de base pour des millions de personnes qui peuplent les régions semi-arides de la planète. Malheureusement, ces céréales ne peuvent être consommées tant que le grain n'a pas été débarrassé de son enveloppe, aussi appelée « balle ». Ainsi, femmes et enfants consacrent de longues heures chaque jour à décortiquer le grain en le battant à la main.

Dans les années 1970, le CNRC a mis au point le premier appareil capable de décortiquer vite et à peu de frais le sorgho et le millet. L'appareil – une décortiqueuse – traite le grain en une fraction du temps qu'il en faut pour le faire à la main. À l'inverse des appareils qui l'ont précédé, le modèle du CNRC est peu coûteux à installer et il est facile à entretenir. Le CNRC a créé les deux prototypes qui ont servi de point de départ pour le transfert de technologie en Afrique, en Inde et dans diverses régions d'Amérique latine.

La plupart des décortiqueuses actuelles s'inspirent des modèles du CNRC, qui ont été modifiés au fil des ans en fonction des besoins locaux dans différents pays comme le Zimbabwe, le Sénégal, la Tanzanie et l'Inde. Grâce à cet appareil, les gens ont pris leur avenir en main, préférant des plantes indigènes rustiques aux cultures d'importation onéreuses comme le riz ou le blé pour se nourrir.

Récits numéro 48

La qualité Nobel

Le pionnier de la spectroscopie moléculaire, ou l'Albert Einstein du Canada

« C'est le plus grand spécialiste de la spectroscopie moléculaire du monde et son institut d'Ottawa est sans conteste le centre mondial de la recherche dans ce domaine. » Tels furent les mots employés en 1971 pour présenter le Nobel Gerhard Herzberg, du CNRC.

La « Mecque de la science ». Un « centre de recherche unique au monde ». Ainsi a-t-on décrit le laboratoire de Gerhard Herzberg quand celui-ci a reçu le prix Nobel, en 1971. Dès le début de sa carrière, M. Herzberg s'est intéressé à l'énergie et aux propriétés des molécules en recourant à la nouvelle science qu'était la spectroscopie pour étudier les phénomènes invisibles à l'oeil.

M. Herzberg se passionnait pour les radicaux libres, pierre angulaire des réactions chimiques. En effet, dans une réaction, les molécules se fragmentent et se réassemblent pour en former de nouvelles ou des radicaux libres. Les étudier était difficile, car leur vie n'est que de quelques millionièmes de seconde. Les ondes invisibles de la spectroscopie ont toutefois saisi leurs propriétés avec précision. Avant de remporter le prix Nobel, M. Herzberg a établi les propriétés d'une trentaine de radicaux libres, dont les très élusifs méthyle et méthylène.

Ses travaux ont beaucoup apporté à la mécanique quantique et à l'avancement de la spectroscopie moléculaire. L'influence de M. Herzberg s'est également fait sentir dans toutes les branches de la chimie, y compris des applications en médecine de pointe.

Récits numéro 49

Une passion pour la musique moderne

Un orchestre d'instruments numériques

En 35 ans de carrière au CNRC, Hugh Le Caine a cumulé des réalisations tant scientifiques que musicales, notamment le magnétophone à pistes multiples et à vitesse variable, et la saqueboute électronique, premier synthétiseur de musique de au monde.

Durant ses 35 ans de carrière au CNRC, Hugh Le Caine a marié l'art à la science, naviguant de la physique atomique et du radar à une foule d'innovations en musique. Par la technologie, il a peu à peu modifié le bruit d'une goutte d'eau pour composer « Dripsody », un morceau de musique concrète, sous-genre de l'électroacoustique.

Après avoir imaginé des instruments par dizaines, M. Le Caine a enregistré et manipulé électroniquement les sons de la nature. Son synthétiseur polyphonique, créé en 1970, surpassait ceux en existence et modulait simultanément de nombreux sons. En 1972, il a inventé le paramus hybride, un synthétiseur polyphonique commandé par ordinateur, dix ans avant l'apparition du synthétiseur numérique des années 1980.

M. Le Caine a repoussé les limites de la technologie pour des compositeurs de renom, tout en créant des instruments qui ont fait de l'apprentissage de la musique un jeu d'enfant. On lui doit la saqueboute électronique de 1940, en laquelle les experts voient le premier synthétiseur à tension variable, ainsi que les instruments suivants : claviers tactiles, amplificateurs, filtres sonores, oscillateurs spéciaux, commandes, registres et magnétophones à pistes multiples et à vitesse variable.

L'Expo 67 a valu une renommée internationale aux instruments confectionnés par M. Le Caine; collectivement, ces instruments ont donné naissance aux premiers studios de musique électronique dans les universités du pays. Les technologies de Hugh Le Caine ont inspiré des générations de musiciens et d'étudiants tout en influençant des fabricants tels Baldwin et Moog.

Récits numéro 50

Moulins à vent

Une turbine verticale pour mieux capter l'énergie du vent

Le CNRC était un chef de file international dans la création d'un aérogénérateur à axe vertical unique en son genre, surnommé le « batteur à oeufs » à cause de sa forme

Depuis la crise du pétrole de 1974, les ingénieurs tentent de maîtriser la puissance du vent. Le paysage rural est désormais ponctué d'éoliennes de la taille de gratte-ciels un peu partout sur le globe.

Chef de file international en technologie éolienne, le CNRC y a concouru à sa façon en créant un aérogénérateur à axe vertical unique en son genre, surnommé le « batteur à oeufs » à cause de sa forme. Le prototype construit au Québec en 1977 et un second, érigé plus tard avec Hydro-Québec, demeurent parmi les plus grandes et puissantes éoliennes à axe vertical au monde. Bien qu'elles soient peu utilisées, ces éoliennes fonctionnent bien dans les milieux urbains ou inhabituels. Elles ont pour avantages de compter moins de pièces mobiles, de ne pas dépendre de la direction du vent et d'être relativement silencieuses.

Les turbines verticales ont changé le visage de l'énergie éolienne. La tour Eiffel en a reçu deux en 2015, transformant l'une des attractions touristiques les plus emblématiques de la planète en source modèle d'énergie renouvelable. En effet, ces turbines fournissent toute l'électricité des locaux commerciaux du premier étage.

Récits numéro 51

De la musique pour les oreilles

Normes pour haut-parleurs

Dans les années 1970, le CNRC révolutionna l'industrie des haut-parleurs en créant et perfectionnant des tests qui vérifient la clarté, la définition, la rondeur et la précision des sons lors de leur reproduction.

L'absence d'étalons pour jauger la performance des hautparleurs a longtemps fait en sorte que ceux-ci soient mal conçus et de piètre qualité. Les allégations saugrenues des fabricants confondaient les mélomanes du monde entier. Tube des Beatles ou symphonie de Beethoven, les fabricants n'avaient aucun moyen fiable pour juger la qualité du son de leurs articles, l'audition étant une expérience sensorielle extrêmement difficile à évaluer.

Le CNRC a élaboré des protocoles pour tester les haut-parleurs dans une chambre anéchoïque, c'est-à-dire une pièce conçue pour absorber les sons et supprimer l'écho. Cette pièce annule la réverbération du son produite par les murs, les plafonds, les planchers et les meubles. Le pionnier de la psychoacoustique Floyd Toole, en collaboration avec les fabricants canadiens des années 1970, a imaginé et perfectionné des tests mesurant la clarté, la définition, l'ampleur et la précision du son reproduit, donc sa fidélité. L'ouvrage sur les travaux de M. Toole, publié par l'Audio Engineering Society, est devenu une référence mondiale pour les évaluations audio.

La chambre anéchoïque du CNRC continue de servir aux fabricants de haut-parleurs de la planète pour tester et mesurer les sons reproduits. En les aidant à comprendre ce qui fait scientifiquement un son de qualité – ou un son que les auditeurs jugent bon –, le CNRC a révolutionné l'industrie du haut-parleur.

Récits numéro 52

Animation haute vitesse

Un Oscar pour les pionniers de l'animatique

En 1997, Nestor Burtnyk et Marceli Wein, du CNRC, reçurent l'Academy Award de la réalisation technique pour leur rôle de pionniers dans la méthode d'animation par image-clé, illustrée pour la première fois dans le court métrage de 1974 La faim

Autrefois, il fallait des ois, voire des années, pour tracer les personnages et les scènes d'un dessin animé, ce qui en faisait un travail aussi laborieux qu'onéreux.

Puis, dans les années 1960, Nestor Burtnyk du CNRC a conçu une technologie qui épargnerait du temps aux dessinateurs grâce à l'animation sur ordinateur. Avec son collègue Marcelli Wien, il a imaginé une technique informatique bidimensionnelle pour les images-clés. Au lieu de confier les scènes intercalaires à des apprentis, on laissait un ordinateur calculer et tracer les images séparant les images-clés, si bien que la séquence filmée se déroulait sans saccades.

Messieurs Burtnyk et Wein ont invité des animateurs à en faire l'essai dans leur laboratoire du CNRC. Avec Peter Foldes et l'Office national du film, ils ont réalisé deux films révolutionnaires : Metadata (1971) et La faim (1973), qui remporta des prix internationaux et devint le premier film d'animation produit sur ordinateur à être mis en nomination pour un Oscar. Nestor Burtnyk et Marcelli Wein ont remporté celui de la meilleure réalisation technique en 1997 pour avoir donné naissance à l'animatique.

Leurs techniques demeurent en usage au cinéma, à la télévision, en publicité, dans les logiciels et les jeux vidéo. Ils ont été une véritable source d'inspiration pour des générations, surtout les quelque 50 000 Canadiens qu'emploie l'industrie nationale des médias numériques, d'une valeur de 7,5 milliards de dollars.

Récits numéro 53

Une reconnaissance officielle avantageuse

Des laboratoires canadiens d'étalonnage et de mesure reconnus mondialement

Le CNRC dispense depuis longtemps des services d’étalonnage et d'évaluation technique d’une grande précision aux laboratoires du pays, ce qui a donné lieu à l'élaboration d'un programme d'accréditation mondiale avec le concours du Conseil canadien des normes.

Les Canadiens s'attendent à ce que les laboratoires médicaux et ceux chargés d'assurer la salubrité des aliments et la sécurité des produits possèdent l'équipement de précision et le personnel spécialisé nécessaires pour fournir des données exactes. Mais comment vérifie-t-on la compétence de ces laboratoires? Lorsque le Conseil canadien des normes (CCN) a été établi, en 1970, l'un de ses objectifs à long terme consistait à mettre sur pied un système qui mènerait à l'accréditation d'organismes d'essai et d'étalonnage compétents.

Le CNRC assurait déjà l'étalonnage et l'évaluation technique de systèmes utilisés pour mesurer différents éléments tels la masse, l'acoustique, la résistance, le rayonnement et la température. Pour répondre aux exigences de précision de plus en plus pointues de ses clients, le CNRC a perfectionné son système de mesure, dont la rigueur est maintenant reconnue à l'échelle mondiale. Il était donc tout naturel que le CCN forme un partenariat avec le CNRC pour créer, en 1988, le Service d'évaluation des laboratoires d'étalonnage (CLAS).

Aujourd'hui, le CLAS offre ses services à toute une gamme de laboratoires d'étalonnage qui cherchent à garantir à leurs clients la précision des mesures et des tests effectués en laboratoire. L'accréditation par le CLAS et le CCN, de portée internationale, est reconnue pa plus de 90 systèmes d'accréditation du monde entier.

Récits numéro 54

À bout de bras

Le robot le plus célèbre du Canada

Le CNRC conçut et bâtit le télémanipulateur qu'il surnomma Canadarm pour la navette spatiale de la NASA, à la tête d'une équipe industrielle canadienne menée par Spar Aerospace.
NASA

Au début des années 1970, la NASA a demandé au Canada s'il voulait participer au programme de la navette spatiale. La NASA souhaitait attraper et déplacer des objets volumineux dans l'espace et envisageait pour cela une grue monumentale. Le Canada a opté pour un bras télémanipulateur : le Canadarm.

Le CNRC s'est engagé à concevoir, à développer, à fabriquer et à livrer un prototype. Le télémanipulateur de 15 mètres comportait plusieurs articulations et pouvait soulever une masse supérieure à 30 tonnes avec précision et contrôle. Le CNRC en a supervisé la conception industrielle et s'est associé à des fabricants comme Spar Aérospatiale. Le Canadarm, tel qu'il a été nommé par le CNRC, a été lancé en novembre 1981 avec le mot « Canada » bien en évidence sur le bras. D'autres modèles ont suivi. Au départ, le télémanipulateur devait récupérer et réparer des satellites, mais ses tâches se sont multipliées : outil pour les sorties dans l'espace, projecteur pour l'éclairage, oeil céleste doté d'une caméra, parasol pour les observations astronomiques et pic à glace pour dégivrer l'orbiteur.

Le Canadarm a fait du Canada une sommité mondiale en robotique tout en pavant la voie à de nouvelles technologies, de la chaîne de montage aux interventions chirurgicales robotisées.

Récits numéro 55

Vapeur compromettante

Détection d'engins explosifs

Quand la GRC sollicita son aide pour créer un dispositif portatif capable de « renifler » les explosifs, le CNRC proposa le détecteur de vapeurs d'explosifs EVD-1, vite adopté par les aéroports dans les années 1980.
Transports Canada

Dans les années 1970, les détournements d'avion et les menaces à la bombe se sont multipliés. Les explosifs libérant des gaz, la GRC souhaitait un moyen qui lui permettrait d'en flairer la moindre trace. Ce n'était toutefois pas une tâche pour les rayons X, les scanneurs ou les détecteurs de métal, et même si le détecteur de dynamite existait déjà, il avait ses limites.

La GRC s'est tournée vers le CNRC. Lorne Elias avait recouru à la technologie pour dépister, concentrer et analyser les vapeurs de pesticides. Pourquoi pas des explosifs? Ce chercheur a adapté sa technologie pour créer la Boîte bleue, un dispositif portatif rebaptisé EVD-1, qui détectait efficacement les vapeurs d'explosifs. Ses prototypes ont servi à protéger des membres de la famille royale, le pape et un président américain.

Quand, en 1985, une bombe a explosé dans un avion d'Air India en provenance du Canada, tuant 329 personnes, l'État a commandé des EVD-1 pour les aéroports du pays. L'équipe de Lorne Elias a en outre adapté une autre technologie, la spectrométrie de mobilité ionique, pour permettre la détection plus rapide d'explosifs. Ces techniques éprouvées ont été commercialisées et sont devenues monnaie courante dans la lutte contre le terrorisme; elles demeurent en usage dans les aéroports du monde entier. La technique accélérée permet aussi de déceler les drogues illicites et les drogues de confection, mais l'EVD-1 original détecte les plus récents explosifs plastiques, tel le C4.

Récits numéro 56

Le génie des gènes

Création de l'insuline humaine artificielle

Saran Narang, du CNRC, inventa l'insuline synthétique, d'où est dérivé l'Humuline, médicament utilisé par environ 300 millions de personnes, partout dans le monde.

Parmi les 415 millions de diabétiques dans le monde, certains ne tolèrent pas l'insuline animale de Banting et Best. Il leur faut autre chose.

Saran Narang est entré au CNRC après avoir été formé par Har Khorana, lauréat du prix Nobel et as du code génétique. M. Narang voulait synthétiser des gènes. Certes, M. Khorana l'avait précédé, mais avec des résultats mitigés. Au CNRC, l'équipe de M. Narang a mis au point une technique plus rapide et plus efficace en 1972. Comme synthétiser de petits gènes ne le satisfaisait pas, M. Narang s'est tourné vers la pro-insuline humaine. Quatre mois plus tard, des bactéries en clonaient le code, procédé confirmé par un confrère de M. Narang à l'Université Cornell. Les gènes fabriqués étaient biologiquement actifs, identiques à l'original. Grâce à sa méthode à phases liquides, M. Narang pouvait produire des fragments de l'ADN codant la pro-insuline, que rattachaient ensuite ses confrères de Cornell.

M. Narang a ainsi créé le premier gène synthétique de la proinsuline humaine, ce qui a permis à l'industrie pharmaceutique de fabriquer l'Humuline dès 1982. En 2003, presque tous les diabétiques insulinodépendants (plus de quatre millions) recevaient de la pro-insuline artificielle. M. Narang a ouvert la porte à des procédés plus efficaces de génie génétique. L'Université de Cambridge le considère comme l'un des scientifiques d'exception du 20e siècle.

Récits numéro 57

Rose comme les algues

La culture des algues du Canada atlantique se mondialise

Pour aider le Canada à reprendre la part du marché des algues comestibles que lui avait ravie la concurrence, le CNRC a inventé un attrayant colorant rose à partir de la mousse d'Irlande, puis a perfectionné une méthode d'attendrissement qui confère aux algues une texture savoureuse.
Les Algues Acadiennes Limitée

Le CNRC a commencé à s'intéresser aux algues marines quand la Deuxième Guerre mondiale en a interrompu les arrivages d'Asie. Les extraits d'algue servent d'épaississant en médecine, en cosmétiques et en alimentation. Les algues qui tapissaient plages, baies et ports ne pouvaient passer inaperçues des scientifiques canadiens, qui se sont affairés à élaborer la formule d'un agent gélifiant et de suspension appelé carraghénane.

Les travaux du CNRC ont mené à la fondation de l'entreprise Les Algues Acadiennes Limitée, en Nouvelle-Écosse. Au début des années 1980, le chercheur du CNRC James Craigie a contribué à rendre l'entreprise plus concurrentielle. En effet, quand des concurrents étrangers ont menacé cette industrie de la côte est, il a créé une variété rose attrayante de mousse d'Irlande et a perfectionné un procédé d'attendrissement qui lui donnerait une texture agréable. La nouvelle variété a permis de reconquérir l'intérêt des Japonais à l'endroit des algues canadiennes.

À présent, l'entreprise prépare les algues dans des laboratoires de pointe, élaborant des produits destinés aux humains, aux animaux et aux plantes, qu'elle vend dans le monde entier. En plus d'être utilisées dans le secteur agricole, les algues servent à la fabrication d'aliments transformés, de nourriture pour animaux, de cosmétiques, de produits pharmaceutiques et même de bière.

Récits numéro 58

Une protéine contre les maladies « sucrées »

Premier vaccin conjugué de l'histoire

Une équipe de chercheurs pilotée par Harold Jennings a créé un vaccin qui protège des millions d'enfants du monde entier contre la méningite C, une infection parfois mortelle des membranes entourant le cerveau et la moelle épinière.

Les premiers vaccins protégeaient mal les nourrissons contre certaines maladies. En effet, les bactéries enrobées de polysaccharides, ces sucres complexes, échappaient au système immunitaire peu développé des bébés.

Au début des années 1980, le chercheur canadien Harold Jennings a déposé le premier brevet pour un vaccin conjugué qui aiderait les nouveau-nés à identifier ces bactéries pour fabriquer des anticorps. Grâce à la chimie, la technologie mise au point par M. Jennings permettait d'ajouter une protéine aux sucres pour marquer la bactérie contre laquelle lutter. M. Jennings s'en est servi pour créer un vaccin contre la méningite C destiné aux enfants aussi jeunes que deux mois. La méningite C est souvent mortelle, car elle attaque la membrane entourant le cerveau et la moelle épinière.

La Grande-Bretagne est le premier pays à avoir lancé un programme de vaccination à grande échelle des nourrissons. La première année, les cas de méningite C ont chuté de 75 à 85 pour cent. La seconde, la maladie avait virtuellement disparu de ce pays. Cette innovation n'était pas la seule : les travaux du CNRC sur les vaccins conjugués ont donné naissance à la synthèse d'autres vaccins prometteurs contre diverses maladies.

Récits numéro 59

Plateforme en péril

Sécurité accrue sur les plateformes pétrolières

L'enquête du CNRC sur l'Ocean Ranger a débouché sur l'élaboration de meilleures normes SES (sortie, évacuation et sauvetage) pour les ouvrages de haute mer, notamment des canots de sauvetage plus sûrs et des normes plus rigoureuses pour les tenues d'immersion.

Quand la plateforme pétrolière Ocean Ranger a chaviré et sombré au large de Terre-Neuve, en février 1982, les 84 membres d'équipage ont tous perdu la vie. Cette plateforme, à la fine pointe de la technologie, était la plus grande plateforme semi-submersible au monde. À l'instar du Titanic, on la croyait indestructible. Le Canada a constitué une commission royale pour enquêter sur les causes de la tragédie.

La commission a confié les analyses scientifiques au CNRC, reconnu pour son expertise en génie maritime. Bâtie dans le golfe du Mexique, la plateforme Ocean Ranger n'avait jamais été testée dans l'Atlantique Nord. Pour reconstituer le drame et comprendre ce qui s'était passé, les enquêteurs ont recueilli des données des plateformes voisines. Ils ont simulé l'emplacement de l'Ocean Ranger et ses mouvements dans les vents d'ouragan et les vagues de 15 mètres de ce jour fatidique. De nombreux facteurs aggravants ont ainsi été découverts : réglementation industrielle déficiente, conception fautive, formation inadéquate du personnel et mesures de sécurité mal appliquées.

Les travaux du CNRC menés dans le cadre de cette enquête ont contribué à rehausser les normes pour les plateformes hauturières ainsi que pour l'évacuation et le sauvetage du personnel, notamment des embarcations de sauvetage plus sécuritaires et de meilleurs vêtements d'immersion.

Récits numéro 60

Une découverte radicale

La chimie des radicaux libres trouve un antioxydant pour l'être humain

Une équipe de chercheurs du CNRC, dirigée par Keith Ingold, réalisa les premiers travaux sur les radicaux libres et le rôle de l'oxydation dans le vieillissement, prouvant que la vitamine E combat cette dernière chez les animaux, durant leur vie.

Les chimistes étudient les radicaux libres depuis le 19e siècle. Le rôle capital de ces derniers dans le vieillissement, l'état de santé, ainsi que le développement du cancer et de l'athérosclérose – les deux principales causes de décès du monde moderne – n'a toutefois été découvert que beaucoup plus tard.

Une équipe de chercheurs du CNRC pilotée par Keith Usherwood Ingold a contribué de façon exceptionnelle à la science dans le monde en quantifiant la chimie des radicaux libres. En examinant le rôle de l'oxydation dans le vieillissement, ces pionniers ont prouvé que la vitamine E sert d'antioxydant chez les animaux. Auparavant, l'équipe avait établi la manière dont les antioxydants ralentissent la dégradation de certains matériaux, y compris le caoutchouc et les huiles qui lubrifient les moteurs.

Les découvertes révolutionnaires du CNRC sur la vitamine E ont débouché sur diverses percées en médecine, notamment un traitement amélioré pour les personnes qui attendent une intervention cardiaque et une meilleure connaissance des maladies issues d'une carence en vitamine E. Les recherches préalables de l'équipe sur la détérioration des matériaux ont aussi contribué à redéfinir l'industrie du pétrole et des plastiques.

Récits numéro 61

Le SNObel

Sur la piste des neutrinos perdus

Le CNRC a joué un rôle déterminant dans l'aménagement de l'observatoire de neutrinos de Sudbury, le plus puissant détecteur de neutrinos de la planète.
Observatoire de neutrinos de Sudbury

Des milliards de particules invisibles appelées neutrinos s'échappent continuellement du coeur du Soleil, à la vitesse de la lumière, pour bombarder la Terre. Les neutrinos nous renseignent sur les réactions énergétiques du Soleil. Pourtant, les scientifiques étaient incapables de dire combien il y en avait ni ce qui leur arrivait, car les calculs liés à ces particules dépourvues de masse échouaient toujours. Les deux tiers des particules semblaient s'évanouir comme par magie.

Deux kilomètres sous terre, à l'Observatoire des neutrinos de Sudbury (SNO), des détecteurs ont percé le mystère. Il se trouve que les neutrinos ont de multiples personnalités. Les neutrinos-électrons du Soleil se transforment en d'autres types de neutrinos, plus difficiles à détecter, avant d'atteindre la Terre. Le physicien Arthur B. McDonald a réussi à dépister et à compter ces particules astrales ou plutôt, leurs oscillations, ce qui lui a valu le prix Nobel de physique en 2015, avec le chef de l'équipe japonaise du Super-Kamiokande. Le SNO dérive d'un projet de 1984 mis de l'avant par le CNRC, en collaboration avec l'Université Queen's et d'autres partenaires universitaires et gouvernementaux.

Le SNO a élucidé un mystère qui pourrait changer tout ce qu'on sait sur les réactions à l'origine de l'énergie solaire et de la structure de l'Univers.