Une énergie durable plus intelligente avec Tonio Buonassisi

Tonio Buonnassisi and Christophe Ballif
© Matthey Media / Théo Matthey-Junod - Tonio Buonassisi (gauche) and Christophe Ballif (droite)

À mesure que le monde évolue vers une énergie plus propre et plus intelligente, le CSEM repense la manière dont les technologies durables passent du laboratoire au marché. Le 1er janvier 2026, Tonio Buonassisi, professeur au MIT et expert reconnu du photovoltaïque, de l’IA appliquée aux matériaux et des systèmes énergétiques pilotés par les données, rejoindra le CSEM en qualité de Vice President Sustainable Energy. Il succède à Christophe Ballif, qui continuera de soutenir le CSEM comme conseiller scientifique.

Cette transition marque une nouvelle étape. En combinant l’ingénierie suisse avec l’IA, l’automatisation et des cycles d’innovation plus rapides, le CSEM entend stimuler le développement dans le photovoltaïque, le stockage et la gestion de l’énergie, afin de permettre à ses partenaires industriels de mettre plus rapidement sur le marché des solutions avancées.

L’approche de Tonio Buonassisi repose sur l’automatisation pilotée par l’IA, l’exploitation avancée des données et l’expérimentation en temps réel. En intégrant ces leviers au cœur de la recherche, le CSEM cherche à réduire le temps nécessaire pour passer du laboratoire à l’industrie grâce au transfert de technologie, sans compromis sur la précision et la qualité. Les partenaires accèdent ainsi plus rapidement à des solutions validées, plus faciles à déployer et à financer. « Ma mission est d’aller plus vite là où cela a le plus d’impact », souligne-t-il. « En combinant ingéniosité humaine, IA et automatisation, nous construisons un écosystème de recherche appliquée capable d’apprendre et de s’améliorer en continu. »

Depuis 2013, Christophe Ballif a conduit les activités Sustainable Energy du CSEM durant une phase de croissance remarquable. Les équipes comptent aujourd’hui plus de 90 personnes et collaborent avec plus de 60 partenaires industriels, sur des technologies allant des modules solaires colorés et ultralégers aux cellules à rendement record, en passant par de nouveaux matériaux pour batteries et des solutions avancées de maintenance prédictive et de prévision pour les infrastructures énergétiques. « Notre force a toujours été d’allier rigueur et impact concret », rappelle-t-il. « En tant que conseiller, je suis fier de voir le CSEM gagner en vitesse et en capacité d’innovation, tout en restant fidèle à son esprit de collaboration. »

Neuchâtel est au cœur de cette transformation : laboratoires de pointe, lignes de production pilotes et systèmes de données y forment un écosystème intégré. Depuis 2025, les infrastructures du CSEM incluent aussi une salle sèche à humidité contrôlée, équipée d’une ligne pilote et d’espaces dédiés aux start-up et aux PME. Cet environnement facilite le passage à l’échelle de modules de batteries, de prototypes de stockage et de solutions énergétiques numériques.

Pulsespeed équipe les wearables nouvelle génération

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© CSEM - Philippe Renevey reçoit le CSEM Inventor Award 2025 pour sa technologie brevetée PulseSpeed, qui permet des mesures du rythme cardiaque et un suivi d’activité d’une grande précision, sans recours au GPS.

Depuis plus de vingt ans, le CSEM fait progresser les technologies portables en combinant capteurs miniaturisés, traitement du signal et intelligence artificielle. Une nouvelle étape est franchie avec PulseSpeed, un algorithme breveté développé par Philippe Renevey, avec des contributions initiales d’Olivier Grossenbacher, et récompensé par le CSEM Inventor Award 2025.

PulseSpeed mesure la fréquence cardiaque, sa variabilité (un indicateur de stress), le type de mouvement, la vitesse et la distance, sans recourir au GPS. Élaboré grâce à l’expertise du CSEM en capteurs validés cliniquement, il permet un suivi précis en intérieur, dans les tunnels, ou partout où le signal est absent, tout en réduisant la consommation d’énergie.

Breveté en 2014, il s’inscrit dans la continuité d’un brevet pionnier du CSEM datant de 2001, à l’origine des technologies de mesure au poignet aujourd’hui largement répandues. PulseSpeed combine des signaux optiques mesurant le flux sanguin et des capteurs de mouvement pour fournir des résultats fiables et cliniquement pertinents, notamment pour la marche, la course ou le cyclisme.

Son adoption par le marché confirme son intérêt : ces dernières années, plusieurs dispositifs portables l’ont intégré, notamment chez Tissot, Festina et ActiGraph. Cette dynamique reflète une demande à la fois du grand public et de la recherche clinique, et illustre la capacité du CSEM à transformer des algorithmes validés et un savoir-faire en capteurs en produits et fonctionnalités fiables, utilisés au quotidien.

Les algorithmes développés par Philippe Renevey se distinguent par leur efficacité énergétique, leur précision et leur compatibilité avec différents types de matériel, sans adaptations majeures. PulseSpeed est le fruit de décennies de recherche pour extraire des informations sur le mouvement et les paramètres vitaux à partir de capteurs non invasifs. Il équipe aujourd’hui des dispositifs portés par un large éventail d’utilisateurs et d’utilisatrices, du grand public aux athlètes, ainsi que dans des études cliniques. « Ce brevet incarne pleinement l’ADN du CSEM : transférer des innovations vers l’industrie pour maximiser leur impact économique et sociétal », souligne Jens Krauss, Vice President Medtech au CSEM.

À mesure que son adoption progresse, PulseSpeed illustre la manière dont le CSEM travaille avec ses partenaires : co-conception, tests et transfert vers l’industrie. En proposant des algorithmes validés cliniquement, économes en énergie et exécutables directement sur les dispositifs, le CSEM aide ses partenaires à aller plus vite dans le développement de leurs produits, renforcer la confiance des utilisateurs et transformer la recherche en solutions durables.

Bâle, moteur de l'innovation en santé

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© CSEM - 4ème édition du Next-Gen Organ-on-Chips & Organoids Workshop

Bâle s’impose comme un point de convergence pour les systèmes microphysiologiques humains (hMPS, pour human Microphysiological Systems). En février, le CSEM y a organisé la 4ᵉ édition de son atelier Next-Gen Organ-on-Chips & Organoids, à la Haus der Wirtschaft de Pratteln, réunissant près de 400 spécialistes de la biopharma, de la biotech et des technologies. L’événement a illustré sa capacité à fédérer une communauté engagée dans la transformation de la recherche en solutions concrètes. Les hMPS, modèles miniatures d’organes humains cultivés en laboratoire, permettent de tester les médicaments de manière sûre et efficace, en combinant biologie, microtechnologies et outils numériques pour des essais plus rigoureux et reproductibles.

Le choix de Bâle est stratégique. Considérée comme l’un des principaux pôles européens en sciences de la vie, la région concentre les compétences et les infrastructures nécessaires pour faire passer des prototypes à des plateformes validées. C’est aussi un lieu où les standards se définissent, où les intérêts s’alignent et où les technologies peuvent changer d’échelle.

Le programme a mis l’accent sur la translation, c’est-à-dire le passage de la recherche à des solutions utilisables. L’automatisation, le contrôle qualité et l’intégration des données sont essentiels pour déployer des organoïdes et des organes sur puce dans des environnements médicaux réglementés. Décideurs, PME et start-up ont travaillé côte à côte, illustrant le rôle du CSEM : relier les disciplines et raccourcir les délais d’adoption. « Notre mission est de connecter industrie, innovation et clinique, de définir ce que signifie “qualifié” et de lever les obstacles pour que ces systèmes apportent une réelle valeur sur le terrain », souligne Gilles Weder, Head R&BD, Life Science Technologies, au CSEM.

Les interventions de la Dre Fanny Jaulin, CEO d’Orakl Oncology et directrice de recherche à l’Institut Gustave Roussy en France, et du Dr Jürgen Knoblich de l’Institute of Molecular Biotechnology en Autriche, ont apporté un éclairage international à une dynamique locale forte. Elles ont confirmé que la Suisse, et Bâle en particulier, est bien placée pour faire avancer le déploiement de ces technologies. Stéphanie Boder Pasche, membre du comité scientifique de l’événement, a rappelé que l’intégration des organes sur puce et des organoïdes dans le développement de médicaments ne relève pas seulement de la science : elle suppose aussi de répondre à des défis de production et de gestion des données, autour de l’automatisation, de la qualité et de l’interopérabilité.

Le soutien de sponsors majeurs et une exposition réunissant acteurs établis et jeunes pousses ont illustré l’engagement du CSEM en faveur d’un partage ouvert des connaissances. L’événement a également confirmé son rôle moteur dans le domaine des hMPS, en fédérant les acteurs clés et en préparant le terrain pour de futures avancées en médecine personnalisée et en découverte de médicaments.

Au coeur du laboratoire solaire du CSEM

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© CSEM

En mai, l’Innoparc de Neuchâtel a pris des airs de vitrine de l’innovation lorsque le Solar Lab du CSEM a ouvert ses portes aux décideurs du secteur, ainsi qu’à la presse. Durant une demi-journée, présentations tournées vers l’avenir, démonstrations concrètes et échanges avec les experts du CSEM ont mis en lumière le passage de la recherche à des solutions solaires prêtes pour l’industrie.

En ouverture, le professeur Christophe Ballif, l’un des principaux experts suisses en la matière, a livré sa vision du futur du photovoltaïque. Il a souligné le rôle clé du CSEM pour transformer des avancées de laboratoire en applications fiables, compétitives et déployables à grande échelle. Une introduction qui a lancé une exploration structurée de toute la chaîne de développement, de la recherche au marché.

La visite guidée a offert une vue d’ensemble des capacités du Solar Lab à travers cinq stations spécialisées. Parmi les points forts : une salle blanche modernisée, désormais compatible avec les cellules solaires G12, un format de grande taille qui permet d’augmenter puissance et rendement.

« L’un des objectifs était de favoriser les échanges ciblés », explique Michael Canonica, Deputy Business Unit Leader des activités Sustainable Energy du CSEM. À l’issue du parcours, les participant.e.s ont pu échanger individuellement avec les équipes du CSEM, notamment les ingénieur.e.s, les chercheurs.euses et les responsables de projet. Ces discussions ont permis d’aborder directement les enjeux de faisabilité, de budget et de calendrier. Résultat : des pistes concrètes pour faire avancer leurs projets photovoltaïques.

Au-delà de la démonstration technologique, l’événement a servi de levier stratégique pour la visibilité des activités photovoltaïques du CSEM. Les relations nouées ouvrent la voie à de nouveaux projets, au service d’une ambition constante : transformer l’innovation solaire suisse en solutions industrielles efficaces, fiables et compétitives à l’échelle mondiale.

Soutenir l'innovation régionale

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© CSEM - TechnoVation Lucerne, organisé au KKL le 21 mai 2025, a offert à la Suisse centrale une vision large des technologies qui façonnent son avenir économique.

En 2025, la série TechnoVation du CSEM a renforcé son rôle de catalyseur de l’innovation régionale, en réunissant industrie, responsables politiques, milieux académiques et entrepreneur.e.s suisses à Lucerne et dans la région bâloise, deux pôles stratégiques.

À Lucerne, TechnoVation a offert le 21 mai au KKL une vue d’ensemble des technologies qui façonnent l’avenir économique de la Suisse centrale. Batteries de nouvelle génération, médecine personnalisée et industrie 4.0 étaient au cœur des échanges. L’événement a aussi montré concrètement comment les recherches du CSEM soutiennent les industries régionales. Des démonstrations interactives ont rendu ces technologies plus faciles à appréhender, tandis que des interventions, dont celle de l’entrepreneur deep-tech Reto Wyss, ont donné corps aux trajectoires d’innovation, comme l’illustre une IA développée au CSEM Alpnach, déployée à l’international, puis réinvestie dans l’industrie suisse. La présence d’acteurs publics a renforcé la portée de l’événement.

Dans la région bâloise, le 17 novembre à l’Elefantehuus de Liestal, TechnoVation a donné un message complémentaire : l’innovation doit s’ancrer là où elle crée de la valeur. L’événement a mis en lumière les deux grandes forces locales, les sciences de la vie et l’industrie de haute précision, à travers des contributions de Roche, Hamilton et de PME locales comme Renata Batteries, Hatebur Umformmaschinen et CTC Analytics. Ces interventions ont montré comment les nouvelles technologies transforment le diagnostic médical, les processus de production et la compétitivité internationale. Elles ont aussi rendu visible pour les responsables politiques le potentiel économique des activités du CSEM pour la région.

D’une édition à l’autre, les résultats convergent : partenariats renforcés, réseaux élargis et confiance accrue dans le partenaire technologique qu’est le CSEM. La série TechnoVation 2025 confirme son rôle fédérateur, capable de connecter les acteurs clés et d’accompagner les régions vers une innovation structurée, lisible et inscrite dans la durée.

Une distinction qui conforte la vision solaire du CSEM

AR2025-Michele De Bastiani
© CSEM - Dr Michele De Bastiani, membre clé de l’équipe CSEM spécialisée dans les cellules solaires pérovskites, a été nommé Highly Cited Researcher 2025 par Clarivate dans la catégorie Cross-Field.

En 2025, la reconnaissance du Dr Michele De Bastiani comme Clarivate Highly Cited Researcher™ (catégorie Cross-Field) a renforcé la visibilité scientifique du CSEM à l’international. Cette distinction recense les chercheurs et chercheuses dont les publications figurent parmi les 1 % les plus cités dans la Web of Science™ Core Collection, attestant de leur influence à l’échelle mondiale. Elle reflète onze ans de travaux menés par le Dr Michele De Bastiani dans plusieurs institutions de premier plan, y compris avant son arrivée au CSEM.

D’autres experts du CSEM figurent également sur cette liste, notamment le professeur Christophe Ballif, Vice President Sustainable Energy jusqu’en 2025, et le professeur Tonio Buonassisi, appelé à lui succéder en 2026. Leur présence sur cette liste souligne la solidité scientifique des activités du CSEM dans les énergies durables.

Le Dr De Bastiani joue un rôle clé dans la recherche photovoltaïque au CSEM. Il travaille sur les cellules tandem pérovskite-silicium à haut rendement et sur de nouvelles architectures visant à rapprocher les performances record obtenues en laboratoire d’une mise en œuvre industrielle. Ces travaux s’appuient sur l’expertise du CSEM en technologies tandem et sur des performances record obtenues avec l’EPFL.

Cette distinction marque à la fois une étape importante dans le parcours du Dr De Bastiani et une réussite collective pour l’équipe de recherche du CSEM. Elle met en lumière la force du groupe pérovskite, dont l’approche collaborative permet de faire évoluer les découvertes fondamentales vers des solutions industrialisables. Elle illustre aussi un principe central du CSEM : l’excellence scientifique est un levier clé pour créer des technologies utiles à l’industrie, à la société et à la transition énergétique.

La présence du Dr De Bastiani dans la liste 2025 des Clarivate Highly Cited Researcher™ atteste du rayonnement international de ses travaux et confirme la position du CSEM à l’avant-garde de la recherche photovoltaïque.

Fédérer la communauté spatiale européenne

AR2025-ESMATS
© Adriano Koch - Astronautes de l’ESA : Jean‑François Clervoy (à gauche) et Claude Nicollier, ancien président du conseil d’administration du CSEM (à droite), sur scène lors d’ESAMTS.

Dans l’espace, même les plus petits mécanismes doivent fonctionner à la perfection, à des millions de kilomètres de la Terre. C’est tout l’enjeu du European Space Mechanisms and Tribology Symposium (ESMATS), un forum de référence où la communauté spatiale internationale échange sur la conception, les tests et l’amélioration de ces systèmes. En 2025, le CSEM a coorganisé l’événement à Lausanne, réunissant un record de 350 spécialistes issus de 25 pays.

Au cœur des discussions : des mécanismes qui déploient antennes et panneaux solaires, orientent les instruments avec une précision extrême et garantissent leur fonctionnement pendant des années dans le vide et les températures extrêmes de l’espace. En accueillant cette communauté en Suisse, le CSEM contribue à faire émerger des standards communs, soutient le transfert de technologies et renforce la capacité de l’Europe à concevoir des engins spatiaux fiables et durables.

L’organisation de l’ESMATS avec l’Agence spatiale européenne (ESA), l’EPFL et Almatech s’inscrit dans plus de trente ans de contributions du CSEM à des missions menées avec l’ESA, la NASA et d’autres grandes agences. Les technologies développées, notamment des mécanismes de précision, des lidars et des algorithmes de contrôle, ont déjà fait leurs preuves en orbite comme en espace profond. Le symposium a également permis de consolider des partenariats avec des agences et des industries qui s’appuient sur l’ingénierie de précision pour atteindre leurs objectifs scientifiques et commerciaux.

« Des événements comme l’ESMATS offrent un espace rare où ingénieur.e.s, scientifiques et responsables de mission peuvent partager ce qui marche, ce qui ne marche pas et ce qui doit évoluer pour les futures missions », souligne Eleonore Poli, Business Development Specialist Space and Aeronautics au CSEM. « Ces échanges sont essentiels pour maintenir l’Europe à la pointe des mécanismes spatiaux. »

En accueillant l’ESMATS en Suisse, le CSEM renforce le rôle du pays dans l’ingénierie spatiale de précision et poursuit sa mission : transformer la recherche en technologies à forte valeur pour l’industrie et la société.

Digital Journey Award 2025 du CSEM: le lauréat

AR2025-Digital Journey
© CSEM - De gauche à droite : Alexandre Pauchard (CEO, CSEM), Tobias Boehringer (Innovation Engineer, BUSS AG), Victor Callegari (Head of Business Development & Innovation, BUSS AG) et Bahaa Roustom (VP Marketing & Business Development, CSEM).

En 2025, BUSS a été reconnue comme une PME suisse à l’avant-garde de la fabrication numérique grâce à ses nouveaux outils fondés sur les données. Cette société sise à Pratteln, connue mondialement pour son expertise en matière de compoundage, un procédé hautement technique de mélange de plastiques, a remporté le Digital Journey Award 2025 du CSEM. Ce programme soutient les PME suisses dans leurs projets de transformation numérique en leur accordant jusqu’à 100 000 francs sous forme de prestations de développement et de transfert de technologie fournies par le CSEM. Le prix a été décerné le 2 décembre 2025 lors du Trust Valley Day, un événement consacré à la confiance numérique et à l’innovation.

BUSS a été distinguée pour son projet de qualité prédictive, destiné à enrichir sa plateforme SenseHUB®. Cette dernière connecte déjà les machines de BUSS et permet de suivre leur performance en temps réel. Grâce à l’appui du CSEM, l’entreprise étend désormais ces capacités en intégrant de nouveaux capteurs et une technologie d’intelligence artificielle capable d’analyser des données de production telles que la température, la pression et la vitesse des machines. L’objectif est de prédire la qualité des produits alors même que la production est en cours. Ainsi, les fabricants pourront détecter plus tôt les problèmes, réduire les rebuts et la consommation d’énergie, et mettre en service de nouvelles formulations plus rapidement.

« BUSS illustre parfaitement comment une PME peut transformer un savoir-faire de procédé très poussé en services intelligents fondés sur les données. Leur projet de qualité prédictive reflète pleinement l’esprit du Digital Journey », affirme Alexandre Pauchard, CEO du CSEM.

Le Digital Journey Award met une nouvelle fois en lumière la manière dont le CSEM aide les PME à passer de concepts numériques prometteurs à des solutions industrialisables. Les lauréats précédents ont déjà converti leurs idées en applications concrètes, confirmant la valeur ajoutée du programme dans le paysage suisse de l’innovation. Pour la suite, BUSS espère que cette collaboration ouvrira un nouveau chapitre dans son offre de services, comme le souligne Victor Callegari, Head of Business Development and Innovation chez BUSS : « Cette collaboration constitue une occasion unique de faire de la qualité prédictive un service différenciant pour nos clients dans le monde entier, tout en maintenant le développement ancré en Suisse. »