En vedette - La Lituanie, un leader dans le domaine de la technologie laser
Des lasers à impulsions ultracourtes telles que les lasers picoseconde et femtoseconde sont utilisés pour toute une gamme d'applications, de la fabrication à la médecine. La moitié des lasers picoseconde vendus dans le monde sont produits par des sociétés lituaniennes, et les amplificateurs paramétriques de lumière femtoseconde fabriqués en Lituanie sont utilisés pour générer des impulsions laser ultracourtes, représentent 80% du marché mondial. L'université de Vilnius et l'institut de physique mènent des recherches de pointe sur le laser depuis les années 1970, environ une décennie après la démonstration du premier laser fonctionnant. Aujourd'hui, leurs travaux dans ce domaine ne cessent de progresser. Une concentration à l'image des lasers Dans le cadre du projet Fast-Dot (1), par exemple, l'université de Vilnius a fait équipe avec 17 autres partenaires de 12 pays pour développer la prochaine génération de lasers pour une utilisation dans des applications biomédicales. Ces nouveaux lasers sont non seulement beaucoup plus petits que la technologie précédente (ils ont la taille d'une boîte d'allumettes et non plus d'une boîte à chaussures), mais ils ont également une meilleure efficacité énergétique, ce qui permet de les utiliser en microscopie et nanochirurgie, où la coupe haute précision, l'imagerie et les thérapies ciblées dans le traitement sont requises. Le groupe de recherche de l'université de Vilnius, mené par R. Tomasiunas, explique que sa contribution vise à «explorer de façon expérimentale la dynamique de transport dans le temps du matériau QD utilisé pour le laser femtoseconde par le biais de différentes techniques, telles que les pompes de prélèvement ou le mélange à quatre ondes». «Les objectifs du projet consistent à utiliser une technologie appelée matériaux à point quantique, probablement l'arséniure de gallium, et à exploiter leurs caractéristiques laser pour des applications biomédicales, telles que l'épilation laser pour la microchirurgie», déclare Neil Stewart, responsable du projet Fast-Dot. Ainsi, explique Stewart, les chirurgiens auront accès à de lasers plus performants et moins coûteux que ceux actuellement disponibles, ce qui ouvrira la voie à de nouveaux domaines d'applications pour les lasers en biomédecine. Les matériaux à points quantiques pour lasers étaient également au cœur du projet LAMP (2), auquel participait le fabricant de lasers lituanien Ekspla. L'objectif de cette initiative est de développer de nouvelles technologies de fabrication pour les LED, à l'aide de lasers qui sont considérablement moins chers, génèrent moins de gaspillage et sont plus efficaces que les processus actuels. Les dispositifs LED résultants devraient également pouvoir émettre de la lumière de façon beaucoup plus efficace, ce qui améliorera potentiellement la qualité et la performance des dispositifs LED. Une autre société lituanienne, Light Conversion, contribue également à la technologie laser à des fins totalement différentes. Huit partenaires internationaux sont soutenus par la Commission européenne au titre du projet Cross Trap (3) pour développer un nouveau système fondé sur les lasers afin de détecter les polluants atmosphériques, tels que les produits chimiques, les menaces bactériennes et les gaz. En termes très simplifiés, la technologie consiste à exciter des molécules avec un laser, à mesurer la lumière réfléchie et à identifier les molécules en fonction de la façon dont elles vibrent; mais pour y parvenir, il faudra tout d'abord surmonter plusieurs difficultés technologiques majeures, notamment car la rétrodiffusion de la lumière dans l'air dans des conditions atmosphériques normales est extrêmement faible. Toutefois, si cela fonctionne, le projet devrait conduire à toute une gamme de nouveaux systèmes pour la surveillance environnementale, la sûreté et la sécurité, lesquels permettront de détecter des polluants et des toxines dans l'atmosphère locale. Les lasers sont à la pointe de la recherche et de l'innovation lituanienne, mais il ne s'agit pas là du seul domaine qui a attiré l'attention de la communauté scientifique du pays. Collaboration en ligne Dans le cadre du projet VirtualLife (4), par exemple, une équipe de recherche de l'université de Vilnius a rejoint des partenaires d'Allemagne, d'Estonie, de France, d'Italie et de Roumanie pour développer la technologie sous-jacente afin de créer un nouveau type de monde virtuel, des environnements en ligne qui ne sont pas uniquement divertissants et immersifs, mais également sûrs, démocratiques et adaptables. «VirtualLife constitue une nouvelle forme d'organisation virtuelle, représentant la transition de la centricité sur les administrateurs des mondes virtuels existants à une organisation civile dirigée par une loi courante au sein d'un environnement de réalité virtuelle en 3D immersif de haute qualité», explique l'équipe. Les outils résultants pour créer facilement des mondes virtuels sont spécialement conçus pour des cas industriels, de formation, d'éducation, culturels et pour entreprises. Ils comprennent une architecture pair-à-pair (P2P) modulable et fiable pour un environnement 3D, une infrastructure et un système d'authentification certifié. Les tests de validation indiquent que l'architecture P2P, de pair avec les outils du projet pour la gouvernance et l'élaboration de contrat dans des mondes virtuels, permettent aux utilisateurs de fonder des environnements en ligne plus riches, mieux adaptés à une utilisation pour la formation, le commerce électronique et les affaires. L'initiative DEMI (5), qui porte également sur les environnements collaboratifs, cherche à stimuler les produits existants et les systèmes de conception de processus avec des caractéristiques qui aideront les ingénieurs à concevoir de façon collaborative des processus de fabrication à bon rendement énergétique. Par ailleurs, l'équipe, qui comprend des chercheurs de l'institut énergétique lituanien, travaille sur des outils de surveillance énergétique et de soutien à la décision pour l'industrie de la fabrication, sur la base de l'intelligence ambiante et des architectures orientées service. Le projet vise à produire un ensemble de systèmes de conception assistée par ordinateur qui permettrait aux ingénieurs de faire des économies d'énergie d'au moins 15% par rapport aux processus actuels. Les TIC pour la santé À l'aide d'une technologie similaire sous-jacente et d'une architecture orientée service, mais avec un but différent, le projet Ponte (6) met actuellement au point un système pour aider la recherche pharmaceutique. L'approche Ponte permet de concevoir et de planifier des essais cliniques (qu'il s'agisse d'essais sur de nouveaux médicaments ou sur des médicaments existants en vue de nouvelles utilisations) grâce à un outil d'auteur flexible. Cet outil permet aux patients potentiels candidats à de tels essais d'être identifiés et sélectionnés sur la base de l'efficacité des essais cliniques, de la sécurité du patient et des coûts de l'étude clinique. Le système associe l'interopérabilité sémantique des systèmes d'informations des soins cliniques aux systèmes d'information de recherche clinique et aux bases de données dédiées aux médicaments et aux connaissances sur les maladies. Des techniques avancées d'extraction de données et des algorithmes d'apprentissage améliorés sont également à l'étude. «Le lien entre la science fondamentale et la pratique clinique génère un nouveau défi scientifique qui peut résulter en des applications cliniques intéressantes à faible coût et présentant une plus grande sécurité pour le patient», fait remarquer l'équipe du projet. Par ailleurs dans le domaine des soins de santé, l'université de technologie Kaunas collabore dans le cadre du projet TBIcare (7), lequel porte sur le développement d'une solution objective et fondée sur les preuves pour la gestion du traumatisme crânio-cérébral (TBI - Traumatic brain injury) en améliorant le diagnostic et les décisions de traitement pour chaque patient. Le traumatisme crânio-cérébral résulte d'un traumatisme à la tête, et est la cause la plus courante de trouble permanent chez les personnes de moins de 40 ans; le coût des traitements et des soins pour les patients souffrant de TBI dépasse les 100 milliards d'euros par an en Europe. Chaque année, plus de 1,6 million de personnes subissent un traumatisme crânio-cérébral en Union européenne, et 100 000 gardent un handicap, soit une augmentation de 21% au cours des cinq dernières années. «Le projet met au point un outil qui facilitera grandement les travaux cliniques quotidiens des médecins et révolutionnera également le traitement du traumatisme crânio-cérébral. Cet outil logiciel permettra aux médecins d'associer les variables relatives au patient aux variables relatives au traumatisme grâce à l'utilisation combinée de diverses bases de données. À l'aide d'une base de données extensive et de la simulation de systèmes, le logiciel formera ensuite une analyse détaillée de la nature du traumatisme crânio-cérébral du patient, de son traitement optimal et du résultat escompté», explique l'équipe. L'université de technologie de Kaunas a également travaillé sur une autre solution de surveillance de la santé dans le cadre du projet Avert-It (8), lequel se concentrait sur les patients souffrant d'une faible tension artérielle. Les chercheurs ont mis au point un nouveau système de surveillance au chevet qui observe les changements au niveau de la tension artérielle et prévoit également les incidents indésirables pouvant survenir, ce qui permet de prévenir à temps le personnel médical et d'améliorer les soins accordés au patient. --- Les projets présentés dans cet article étaient soutenus au titre du septième programme-cadre (7e PC) de recherche. (1) Fast-Dot: Compact ultrafast laser sources based on novel quantum dot structures (2) LAMP: Laser induced synthesis of polymeric nanocomposite materials and development of micro-patterned hybrid light emitting diodes (LED) and transistors (LET) (3) Cross Trap: Coherently-enhanced raman one-beam standoff spectroscopic tracing of airborne pollutants (4) VirtualLife: Secure, trusted and legally ruled collaboration environment in virtual life (5) DEMI: Product and Process Design for AmI Supported Energy Efficient Manufacturing Installations (6) Ponte: Efficient Patient Recruitment for Innovative Clinical Trials of Existing Drugs to other Indications (7) TBIcare: Evidence based Diagnostic and Treatment Planning Solution for Traumatic Brain Injuries (8) Avert-It: Advanced arterial hypotension adverse event prediction through a novel Bayesian neural network Liens aux projets sur CORDIS: - le 7e PC sur CORDIS - Fast-Dot sur CORDIS - LAMP sur CORDIS - Cross Trap sur CORDIS - VirtualLife sur CORDIS - DEMI sur CORDIS - Ponte on CORDIS - TBIcare sur CORDIS - Avert-It sur CORDIS Autres liens: - Site web de la stratégie numérique de la Commission européenne