Né en Égypte, Maher Boulos détient un baccalauréat en sciences de l'université du Caire. Il émigre ensuite au Canada. «Ce sont uniquement des raisons personnelles qui m'ont fait choisir de venir au Canada, explique-t-il, je trouvais le pays attrayant.» On le retrouve donc à l'université de Waterloo, où il obtient une maîtrise et un doctorat en génie chimique. En 1973, il est embauché comme professeur au département de génie chimique de la faculté de génie de l'Université de Sherbrooke. De 1980 à 1986, il en assume la direction. Depuis 1983, il est vice-président de l'International Thermal Plasma Engineering, situé au Minnesota. En 1989, il devient le directeur du Centre de recherche en technologie des plasmas (CRTP), un groupe de recherche interuniversitaire réunissant des chercheurs de Sherbrooke et de McGill. En 1990, il fonde la compagnie Tekna Plasma Systems inc.

Les plasmas thermiques

Le champ de recherche du professeur Boulos se trouve dans la technologie des plasmas thermiques et dans la dynamique des particules de fluides et du transfert de la chaleur. Un plasma thermique est un gaz fortement ionisé grâce à un courant électrique qui le traverse. «On appelle souvent le plasma la quatrième phase de la matière. En premier, il y a le solide. Si on chauffe un solide, il passe à l'état liquide, et si on chauffe un liquide, il devient de la vapeur. Si on chauffe encore cette vapeur, on obtient un plasma.» La principale caractéristique d'un gaz à l'état de plasma, c'est qu'il dégage énormément de chaleur, pouvant atteindre dans certaines conditions des températures de 10 000° Celsius. «Nos études sur les plasmas se sont concentrées sur deux aspects des plasmas. D'abord comment les générer et ensuite comment en maintenir les conditions. En d'autres mots, une fois parti, comment s'assurer qu'il ne s'éteigne pas.»

Le type conventionnel de réacteur à plasma se nomme plasma à arc. Dans cet appareil, le courant électrique passe de l'anode à la cathode, qui sont en contact avec le gaz. Une méthode plus sophistiquée est celle du réacteur à plasma inductif. Une étincelle allume le plasma mais il est maintenu grâce à un courant électrique inductif. Il n'y a donc pas d'anode ou de cathode en contact avec le gaz, ce qui donne un plasma d'une très grande pureté. C'est dans les réacteurs à plasma inductif qu'excelle M. Boulos.

Applications

«Les premières applications des plasmas datent des années 1960. C'est la NASA, lors du programme Apollo, qui a utilisé les plasmas pour vérifier et prédire la tenue des boucliers thermiques des capsules spatiales.» D'autres applications ont suivi. Par exemple, les chalumeaux à plasma servent à l'application de revêtements dans l'industrie aéronautique. Depuis une dizaine d'années, on a mis au point des réacteurs à plasma inductif dont deux des principales applications sont la sphériodisation des poudres et la production des nanopoudres.

Dans le premier cas, on introduit une poudre, de métal par exemple, dans le réacteur. Cette poudre est composée de fragments inégaux. Sous l'effet de la chaleur, ces fragments atteignent la température de fusion, puis forment alors des gouttelettes sphériques, ce qui leur confère des propriétés chimiques particulières. Ces poudres sont utilisées, entre autres, dans le domaine des semi-conducteurs.

Dans le cas de la production des nanopoudres, le procédé est semblable. «Nous chauffons un métal, par exemple le tantale, jusqu'au point d'obtenir une vapeur de tantale. Il en résulte ensuite une suie de tantale de taille nanométrique.» Maher Boulos croit que ces nanopoudres serviront bientôt dans une panoplie d'applications. «Ces nanopoudres ont beaucoup de potentiel.»

Science et affaires.

En 1990, afin de valoriser les découvertes faites dans son laboratoire de l'Université de Sherbrooke, Maher Boulos fonde la société Tekna Plasma Systems inc., une entreprise dérivée ou spin-off. L'entreprise, qui compte aujourd'hui plus de 40 employés, détient plusieurs brevets dans le domaine des réacteurs à plasma. L'Université de Sherbrooke en tire des redevances. «Tekna a été fondée essentiellement pour développer des procédés et mettre au point des équipements à haute performance.» La recherche fondamentale, telle que le diagnostic des plasmas et leur modélisation, se fait toujours au CRTP. «Il y a une complémentarité entre les deux organismes.» En effet, des contrats de recherche lient le CRTP à Tekna.

Un des premiers défis chez Tekna fut la mise au point du revêtement servant de paroi au réacteur inductif. «Il a fallu trouver une céramique capable de résister à la chaleur intense des plasmas.» L'approche d'affaires chez Tekna est la mise au point de procédés technologiques et non pas la recherche de nouvelles applications. «Ce sont nos partenaires industriels qui nous arrivent avec les applications. On les aide alors à mettre au point le procédé qui convient.»

L'entreprise a grossi de façon graduelle mais stable et s'est taillé, sur les marchés internationaux, une position enviable dans certains créneaux précis. «Notre principal défi à l'avenir est de mettre au point des procédés qui augmentent la capacité de produire. Comme les plasmas sont gourmands en électricité, il faut être en mesure de produire davantage de nanopoudre, par exemple, dans un temps plus court. C'est alors que les réacteurs à plasma pourront atteindre tout leur potentiel industriel.»