La soudure est omniprésente dans les technologies médicales internes, des stimulateurs cardiaques aux prothèses cochléaires - la batterie, les composants et le circuit imprimé sont maintenus en place par la pâte, les préformes, le fil, les sphères et le flux d' Indium Corporation. Mais un élément est la clé du potentiel futur d'une prothèse spécifique.
Dans le roman de 1972 Cyborgle pilote d'essai Steve Austin reçoit des prothèses mécaniques pour remplacer les parties de son corps détruites lors d'un accident. Deux ans plus tard, l'histoire fictive a été adaptée au petit écran par la chaîne de télévision ABC sous la forme de "The Six Million Dollar Man" (L'homme aux six millions de dollars). [Parmi ses prothèses, on trouve un bras bionique doté d'une force et d'une dextérité surhumaines et un œil gauche remplacé par un œil amovible abritant une caméra miniature.
Bien que le livre, la série télévisée et les films qui ont suivi soient tous des œuvres de fiction, les parties bioniques du corps existent depuis des décennies. Par exemple, dans les années 1970, Marvin Minsky, professeur au MIT et pionnier de l'intelligence artificielle, a créé un bras mécanique à 14 articulations, à trois coudes, contrôlé par ordinateur et musclé hydrauliquement. Marvin Minsky pensait que la rétroaction sensorielle de haute qualité atteindrait un jour un stade où les systèmes robotiques téléopérés avancés "ressembleraient tellement à nos propres mains que nous ne remarquerions pas de différence significative". Mais les implants oculaires bioniques - même ceux qui ont des objectifs de vision de base - n'ont été mis au point que récemment.
Le premier œil bionique - Second Sight Medical Products'. Système de prothèse rétinienne Argus II - n'était pas Approuvé par la FDA jusqu'en 2013. Les images de la caméra vidéo de l'Argus sont transformées en données électroniques et envoyées à une prothèse rétinienne implantée. Ce système ne contient que 60 pixels en noir et blanc. Aujourd'hui, nous sommes à la veille de l'arrivée de l'Argus. des chercheurs de l'Institut de technologie de Harbin (Chine) et de l'Université de Northumbria (Angleterre) a peut-être trouvé la solution à l'un des principaux obstacles au développement de la technologie des yeux bioniques : la réduction de la consommation d'énergie.
Biomimétique est l'étude de la nature et des phénomènes naturels, c'est-à-dire la recherche de solutions aux problèmes de la science, de l'ingénierie et de la médecine à partir du monde naturel. Les yeux biomimétiques, qui ont d'excellentes fonctions d'imagerie (par exemple, de grands champs de vision et de faibles aberrations), ont montré un grand potentiel dans les domaines des prothèses visuelles et de la robotique. Cependant, le développement de cette technologie a progressé lentement en raison des exigences de traitement qui consomment une grande quantité d'énergie. La clé pour réduire cette consommation d'énergie ? Indium.
Lorsqu'un dispositif synaptique artificiel est recouvert d'une couche d'indium renforcée par injection d'électrons, la conductivité électrique augmente et la consommation d'énergie chute brutalement. Par rapport aux synapses artificielles optiques actuelles, ce dispositif permet d'obtenir une consommation d'énergie ultra-faible de 68,9 aJ par pic, soit plusieurs centaines de fois moins.
D'autres problèmes se posent encore pour l'avancement des yeux biomimétiques, notamment la rigidité des matériaux actuellement disponibles et les structures complexes des dispositifs. La transmission d'informations à haute résolution de l'œil au cortex visuel nécessitera une synergie parfaite entre la puissance de traitement et les avancées technologiques, ce qui ne sera probablement pas le cas avant plusieurs décennies. Mais le rôle important de l'indium dans la réduction de la consommation d'énergie de ces dispositifs inspire de nouvelles recherches sur les futurs systèmes de vision artificielle.
Steve Austin, avec son appareil photo miniature, serait probablement très jaloux.
Rédigé par Christian Vischi, spécialiste MarCom, avec la contribution de David Socha, responsable de l'évaluation des technologies.
Référence :
Hu, Yunxia, et al. "Ultralow Power Optical Synapses Based on MoS2 Layers by Indium-Induced Surface Charge Doping for Biomimetic Eyes". Advanced Materials. 16 octobre 2021. DOI : 10.1002/adma.202104960
