Environnement dynamique complexe
Les interactions des systèmes nerveux centraux et périphériques produisent des comportements complexes, qui sont à la base de l’intégration multisensorielle, et qui forment ainsi notre perception.
Les interactions des photons avec les matériaux et les tissus biologiques sont complexes. Par exemple, les interactions électroniques et photoniques dans les cristaux résultent du comportement collectif des unités atomiques et des motifs moléculaires de base.
On considère que la spectroscopie cérébrale est l’interaction de la lumière avec le tissu du cortex, qui contient un grand nombre de neurones. On envisage les contractions musculaires comme le produit d’un nombre immense d’interactions entre des unités motrices uniques, donnant ainsi des comportements analogiques, comme des photons confinés dans une cavité en équilibre thermique.
Notre groupe de recherche utilise de nombreux outils d’ingénierie et de physique pour comprendre les systèmes physiques et biologiques complexes. Plus précisément, le groupe profite d’une expertise interdisciplinaire en optique, mathématiques, photonique, électronique et biophysique (pour ne citer que quelques exemples) pour extraire les principes fondamentaux des rythmes biologiques mesurés dans le laboratoire, et qui sont impliqués dans la perception humaine, l’activité motrice et la dynamique cérébrale.
Liste de projets passés et en cours
Optics :
- Non-linear materials characterization: Negative refraction in multi-layer porous Silicon (p-Si).
- Shack Hartmann dynamic aberrometry (dynamic Zernike) applied to the human eye: research and development.
Photonics :
- Multilayer porous silicon photonic modeling.
- Electro-magnetic forces generation with photonic crystals (theory and experimentals.
- Mechanic oscillators (self and forced) with photonic crystal.
- Conception, design and construction of new mechano-optic devices (Bi-foil photodyne).
- Conception, design and construction of new solar energy photonic devices.
Mathematical modeling and design:
- Multiphysics models,
- Statistical analysis, Thermophysics inference,
- Computer simulation and experiments control.
Electronics:
- Experimental auxiliary devices (sensors, activators, signal conditioners, circuits, and controllers): conception and prototyping.
- Device standard specification (for market production).
- Experiments automation (industrial PLC).
Mechanics:
- Apparatus and Devices conception and construction (metal work, designing and milling).
- 3D Cave revamping: re-design and construction.
Biophysics:
- Analogies between complex bio-systems and physical-systems.
- Motor units potentials and electromagnetic modes confined within a cavity.
- Biological antennas in insects, birds, biological structures and organs (DNA and retina), and plants.
- Microtubules as spatial and time crystals.
- Brain computations without coding (the Brain as a self-configurationally multiple time-crystal).
Images
Technologies
Gas and Solid State Lasers: visible and near infrared
High resolution cameras
Laser vibrometer (interferometer)
Transmission and reflection spectroscopy
Fiber optics
Micromechanics desing and construction
Vibro refractometry and liquid mirrors
Nanovoltmeter
Femlab
Matlab
Publications