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Faire peau neuve grâce à l’électronique organique flexible Andy Shih, professeur en génie électrique

Lorsque Andy Shih, nouveau professeur au Département de génie électrique, évoque son enfance, il parle de ses constructions en Lego, du fascinant Bill Nye the Science Guy, de ses leçons de kung-fu et des nombreux détenteurs de doctorat autour de la table familiale.

Le chemin était tracé. Esprit analytique, féru de science, il s’inscrit au collège Marianapolis, puis à l’Université McGill en génie électrique et obtient sa maîtrise en 2013. Il devra s’éloigner de son foyer pour poursuivre ses études au Massachusetts Institute of Technology (MIT). Andy y trouvera un mentor, le professeur Tayo Akinwande, qui l’encouragera à surmonter les obstacles de ce milieu hypercompétitif. 

Parce que changer le monde, ça prend du génie

Andy Shih aurait pu devenir avocat ou médecin, il a préféré devenir ingénieur. « En génie, on a la possibilité de fabriquer quelque chose qui peut vraiment changer la société de façon globale. » 

Son champ d’expertise porte sur les électroniques organiques, plus précisément les dispositifs électroniques appelés transistors. Actuellement, la plupart des appareils électroniques, notamment les téléphones intelligents, les ordinateurs, les téléviseurs sont munis de semi-conducteurs en silicium. « Au lieu du silicium, on peut utiliser du carbone et des matériaux organiques pour développer des électroniques qui peuvent être flexibles, étirables et même biodégradables. » 

Quand les électrons s’emballent!

Andy Shih termine son doctorat en 2018 au MIT à Cambridge. Sa thèse lui permet d’approfondir ses recherches sur les transistors à couche mince organique. Mais depuis, le pansement et l’emballage intelligents se sont ajoutés aux sujets sur lesquels il travaille avec intérêt.

Cette façon de combiner l’électronique aux dispositifs médicaux représente une avancée significative. Andy précise que c’est à l’aide de capteurs organiques qu’on peut suivre les étapes de la guérison et détecter les risques d’infection, le cas échéant. « On reçoit une alerte provenant de la zone de la plaie et on peut alors actionner la libération d’un médicament pour stopper l’infection. » Tout cela se fait virtuellement. 

Quant à l’emballage intelligent, il minimise la perte de nourriture, et donc, de revenus. Plus besoin de recourir à des dates de péremption estimées. Un capteur à bas coût est inséré dans un aliment et peut indiquer le temps passé hors du réfrigérateur, le degré d’humidité ou de contamination ou informer sur sa traçabilité. Pouvoir contrôler avec précision la qualité des produits dans la chaîne d’approvisionnement ouvre un champ de possibilités d’utilisation. 

Tout cela est encore à l’étape expérimentale.

Pagayer dans le bon sens

Andy Shih enseigne depuis de nombreuses années, d’abord comme tuteur en mathématiques au collège Marianapolis, puis comme assistant d’enseignement au MIT. Il fait ensuite le saut à la Polytechnique où il donne un cours sur la microfabrication et sur les technologies photovoltaïques, et finalement il obtient le poste de professeur adjoint en génie électrique à l’ÉTS. 

Ce qui a préparé Andy Shih à l’enseignement est sans doute sa carrière de pagayeur de niveau mondial, et surtout d’entraîneur d’une équipe élite de bateau-dragon. Andy Shih est fier d’avoir participé à cette aventure qui l’a poussé hors de sa zone de confort. Développer des athlètes, désamorcer les conflits larvés, créer une synergie entre vingt pagayeurs, motiver le groupe tout en portant attention à l’individu : tout cela fait partie du bagage qu’il apporte à l’ÉTS.

Le pont vers l’enseignement

« Avez-vous des questions? » Andy Shih aime cette phrase et il la répète souvent. Savoir qu’on ne sait pas nous oblige à chercher des réponses, et quand on se rend compte que les réponses n’existent pas, alors, « c’est à l’étudiant ou à l’ingénieur de faire les premiers pas pour trouver ce qui manque dans ce domaine-là. » Voilà la raison fondamentale qui pousse Andy à enseigner : inciter les étudiantes et les étudiants à dépasser les limites de leurs connaissances et à inventer une piste de solution.

Sortir les puces du confinement

« On pense que l’électronique est partout, mais elle est plutôt confinée aux ordinateurs, aux téléphones intelligents ou aux automobiles. » Le projet qui passionne Andy Shih et qu’il souhaite greffer au programme de recherche à l’ÉTS porte sur l’électronique organique ubiquitaire. Cette technologie fait référence à l’utilisation de capteurs intégrés dans les objets de la vie courante.

Mais pour Andy Shih, les domaines d’application de ces dispositifs organiques électroniques peuvent également contribuer à améliorer le sort de bien des gens. Puisque ces capteurs peuvent imiter les sensations du corps humain, ils pourraient servir de peau artificielle chez les grands brûlés ou d’épiderme électronique pour les prothèses destinées aux personnes amputées. Certes, beaucoup reste à découvrir, et les scientifiques ne sont qu’à l’orée d’un nouveau champ de recherche. N’empêche, faire peau neuve prend ici tout son sens.

Une foule d’autres projets mijotent dans la tête d’Andy Shih, notamment l’électronique imprimée submicronique, les capteurs d’antennes imprimés couplés à des algorithmes d’apprentissage automatique, ou encore les memristors organiques pour le calcul neuromorphique.

Chercheur, enseignant et entraîneur de haut niveau, Andy Shih privilégie toujours la voie qui « change la société pour le bien ».

Source :
Service des communications
ÉTS, 10 décembre 2021

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