Marie-Victorin
Création de :
Daniel Moisan

Récipiendaire

Wu, Ke

Prix Marie-Victorin 2014
Catégorie : Scientifique

Né en 1962
Liyang, province de Jiangsu en Chine

Ke Wu - lauréat
Photo : Rémy Boily
Entrevue

Et si les batteries de nos téléphones cellulaires ne tombaient plus jamais à plat? C’est ce qu’anticipe Ke Wu dans un avenir rapproché, soit d’ici six ans. Selon ce scientifique, professeur titulaire au Département de génie électrique de l’École Polytechnique de Montréal depuis 1992, il serait possible de recharger ou d'alimenter nos appareils mobiles par l’énergie de l’air ambiant, laquelle se propage sous forme d’ondes électromagnétiques. Si ce concept de transmission de l’énergie sans l’aide d’un fil prend effectivement vie, ce ne sera pas la première innovation signée Ke Wu. Fidèle à sa philosophie de mener des recherches originales dans l’objectif de susciter un effet marqué dans les milieux scientifiques et sociaux, le chercheur se trouve à l’origine de plus de 30 inventions majeures!

L’une d’elles s’est d’ailleurs classée en 2011 comme la plus prometteuse parmi une liste de dix technologies d’avenir dressée par le Microwave Journal, un prestigieux journal industriel du domaine des technologies radiofréquences et micro-ondes. « Je n’en revenais pas de me trouver sur la page couverture de la publication en compagnie des Einstein et Faraday de ce monde », se souvient Ke Wu. Un honneur mérité puisqu’il est considéré comme le pionnier de la technologie révolutionnaire du circuit intégré au substrat pour les systèmes sans fil de l’avenir et les applications d’ondes électromagnétiques. Cette nouvelle génération de puces intégrées électroniques haute fréquence est en effet plus performante et consomme moins d’énergie que les circuits intégrés électroniques et photoniques qui se trouvent, par exemple, dans les ordinateurs actuels. « On pourra concevoir des appareils plus puissants et plus mobiles, qui seront à nos machines actuelles ce que les ordinateurs des années 1950 sont actuellement à ceux d’aujourd’hui », révèle le chercheur.

Ke Wu détient un baccalauréat en génie électrique de la Nanjing Institute of Technology (aujourd’hui la Southeast University), située en Chine, un diplôme d’études approfondies en génie électrique de l’Institut national polytechnique de Grenoble et un doctorat en génie électrique de l’Université de Grenoble et de l’Institut national polytechnique de Grenoble. Depuis presque trente ans, il cherche à révolutionner aussi bien la conduite automobile, la sécurité, le biomédical et l’aérospatiale que le domaine des technologies de l’information et des communications et le fonctionnement de nos appareils électroniques et photoniques. Ses travaux actuels portent sur une bande de fréquence peu ou rarement utilisée : les ondes millimétriques et les térahertz. Cette bande se situe entre l’infrarouge (optique) et les micro-ondes (radioélectricité). « Les ondes millimétriques et les térahertz permettent de multiplier par au moins 1 000 la quantité d’information qui est aujourd’hui transportée par les gigahertz », précise l’inventeur.

Il a également inventé le premier système unifié de radio-radar en régime temporel-fréquentiel au monde. Ce récepteur-émetteur, qui fonctionne à la fois comme une radio et un radar, rendra plus intelligents et sécuritaires nos modes de transport en permettant aux véhicules de « communiquer ». Par exemple, deux automobiles sauront détecter leurs vitesses et positionnements respectifs. Si l’une freine, l’autre pourra ajuster automatiquement sa vitesse en conséquence. Ke Wu travaille actuellement à intégrer la transmission d’énergie sans fil à ce système, qui pourra alors réaliser les trois fonctionnements de base de tous les systèmes avec ou sans fil : transmission de données, télédétection paramétrique et transfert d’énergie. C’est d’ailleurs lui et deux de ses collaborateurs qui se trouvent à l’origine de la mise au point, il y a plus de vingt ans, de la technologie sous-jacente à ce radio-radar, soit l’interféromètre numérique radio multiport (six ports) pour les systèmes de communication sans fil et la télédétection. Cette invention leur vaut le Prix de l’application micro-ondes de l’Institute of Electrical and Electronics Engineers/Microwave Theory and Techniques Society (IEEE/MTT-S), remporté cette année.

Qualifié de brillant chercheur et innovateur par ses pairs ainsi que d’auteur et d’enseignant dont l’apport est incontournable dans le domaine des radiofréquences, des technologies sans fil, des micro-ondes, des ondes millimétriques et de l’optoélectronique, Ke Wu a élaboré une série de programmes de recherche très pointus et a dirigé ou codirigé avec succès un grand nombre de projets financés par l’industrie ou le gouvernement, lesquels totalisent plus de 70 millions de dollars. L’une de ses plus grandes réalisations, à titre de collaborateur, concerne la planification, l’acquisition et la création du laboratoire de micro et nanofabrication de l’INRS − Centre Énergie Matériaux et Télécommunications à Varennes, qui a nécessité des investissements de plus de 30 millions de dollars. « Cette plateforme de fabrication de composants électroniques et photoniques permet de sonder et d’exploiter l’infiniment petit, explique t-il. On y fait notamment la synthèse de nanomatériaux pour la réalisation de prototypes. »

De la Chine au Canada

On peut dire de Ke Wu qu’il a littéralement fait du chemin depuis le début de ses études en Chine. Il a en effet visité pas moins de 80 pays! Son périple débute lorsqu’il reçoit une bourse du gouvernement chinois pour faire des études à l’étranger. Il choisit alors la France pour suivre sa formation de deuxième et troisième cycle. « J’en ai profité pour visiter l’Europe et apprendre à connaître la culture européenne », raconte le scientifique. Quand vient le temps de s’établir professionnellement, Ke Wu et sa famille prennent l’avion pour la Colombie-Britannique. Il intègre le Département de génie électrique et informatique de l’Université de Victoria pour quatre ans, où il collabore à la création d’une équipe de recherche dans le domaine des radiofréquences.

Il prend ensuite le chemin de l’École Polytechnique de Montréal, où il accepte un poste de professeur adjoint au Département de génie électrique et par la suite de titulaire de la Chaire de recherche du Canada en ingénierie des radiofréquences et des ondes millimétriques. Mais il ne pose pas pour autant définitivement ses valises! « Je travaille souvent à l’étranger en tant que professeur invité, mentionne le scientifique. J’ai notamment séjourné plusieurs mois en Suisse, en Italie, en France, en Belgique, au Japon, à Hong Kong et à Singapour. » Toutes ces allées et venues ne l’empêchent pas d’être père de cinq enfants et de procéder, en collaboration avec ses collègues, à une remarquable expansion du centre de recherche Poly-Grames de l’École Polytechnique grâce à deux investissements majeurs, totalisant plus de 17 millions de dollars, de la Fondation canadienne pour l’innovation: le laboratoire FAME (Facility for Advanced Millimetre-wave Engineering), ensuite étendu à e-FAME. Sous sa direction, cette infrastructure est devenue un institut de premier plan à l’échelle mondiale dans le domaine des radiofréquences, des micro-ondes et des ondes millimétriques. Le chercheur trouve également le temps de fonder et de diriger le Centre de recherche en électronique radiofréquence, un regroupement stratégique d’excellence du Québec. Celui-ci fournit une plateforme unique de calibre international pour mutualiser les équipements de recherche, favoriser le développement de collaborations, améliorer les programmes d’enseignement, échanger de l’information technique et servir la communauté professionnelle.

Une reconnaissance mondiale

Toutes ces réalisations ont valu au professeur Wu un grand nombre de récompenses et de prix prestigieux. Premier lauréat, en 1998, du Prix Poly 1873 pour l’excellence en recherche de l’École Polytechnique, il reçoit par la suite, en 1999, le prix Urgel-Archambault, la plus haute distinction dans le domaine des sciences physiques, des mathématiques et de l’ingénierie, remis par l’Association francophone pour le savoir. Élu fellow de l’IEEE en 2001, il est également le premier lauréat, en 2002, de l’IEEE   MTT-S Outstanding Young Engineer Award. Le docteur Wu devient membre de l’Académie canadienne du génie en 2002 et de la Société royale du Canada en 2005. Il reçoit la médaille Thomas W. Eadie de la Société royale du Canada en 2009 et la médaille Queen Elizabeth II Diamond en 2013.

Ayant dirigé un grand nombre de projets de recherche internationaux auxquels ont participé des universités des cinq continents, Ke Wu a contribué de façon déterminante au développement et à l’innovation de la théorie des champs électromagnétiques, des méthodes de conception de circuits, des éléments rayonnants, des composants intégrés, des techniques de conception assistée par ordinateur, des architectures de système et des applications radiofréquences. Il a publié près de 1 000 articles techniques dans des journaux de renommée mondiale, des comptes rendus de conférences ainsi que plusieurs livres et chapitres de livres. Il figure d’ailleurs parmi les chercheurs les plus cités de sa spécialité, avec plus de 15 700 citations!

Grâce à ses nombreuses contributions internationales et à ses travaux pionniers, il a acquis une remarquable réputation, lui permettant entre autres d’organiser et d’accueillir à Montréal, en 2012, la célèbre conférence IEEE MTT-S International Microwave Symposium, laquelle a rassemblé près de 10 000 participants et plus de 900 entreprises exposantes du domaine. Cet événement, consacré aux micro-ondes, a engendré d’importantes répercussions techniques, sociales et économiques à Montréal et au Québec. Ke Wu a d’ailleurs récemment été élu président de l’IEEE MTT-S pour l’année 2015-2016. Fait rare, il est seulement la troisième personne hors des États-Unis à obtenir ce titre depuis la fondation de l’organisme en 1952.

Enseignant passionné, le professeur Wu a supervisé plus de 150 ingénieurs en herbe, plus de 130 étudiants à la maîtrise et au doctorat ainsi que plus de 30 stagiaires postdoctoraux. Il se dit très fier de voir que plusieurs d’entre eux remportent énormément de succès dans leurs carrières professionnelles : certains sont devenus des chefs de file de l’industrie ou des vedettes du milieu académique, alors que d’autres ont été élevés au rang de fellow de l’IEEE ou de l’Académie canadienne du génie.

Mais ce qui rend Ke Wu le plus fier, c’est de voir la portée que ses travaux ont dans plusieurs domaines de la science et de la vie courante. Pour cet inventeur dans l’âme, il n’y a pas de plus belles récompenses que de contribuer au développement de la société du futur, un futur pas si lointain où il espère voir quelques-unes de ses réalisations entrer dans tous les foyers.


Frère Marie-Victorin
Qui était Frère Marie-Victorin ?
 

Membres du jury :
Yannick Huot (président)
Yves Bergeron
Nicole Benhamou
Christophe Reutenauer



Texte :
MEIE