Des yeux bioniques qui « surpassent la vue biologique » et sont dotés d’une vision nocturne arrivent bientôt
Les personnes qui perdent la vue vont-elles bientôt voir le monde grâce à la vision bionique ? Un nouvel œil biomimétique, preuve du concept, suggère que la réponse est « oui ». Les scientifiques et les chercheurs affirment qu’une nouvelle innovation en matière d’œil bionique est en cours de développement, qui pourrait non seulement restaurer la vision, mais aussi dépasser la sensibilité optique de la vision biologique.
La clé, selon une nouvelle recherche publiée dans la revue Nature, est la pérovskite, un matériau conducteur et sensible à la lumière couramment utilisé dans les panneaux photovoltaïques.
Les chercheurs ont utilisé la pérovskite pour construire de minuscules capteurs à nanofils occupant une membrane courbée en oxyde d’aluminium, qui agissent collectivement comme une rétine artificielle tridimensionnelle. Les capteurs à nanofils, d’une longueur de plusieurs millièmes de millimètres, simulent les cellules photoréceptrices que l’on trouve dans les globes oculaires organiques humains.
Le co-auteur de l’étude, Zhiyong Fan, explique que pour cette phase de validation du concept, l’équipe de recherche a testé les informations visuelles recueillies par l’œil bionique en utilisant des fils pour reproduire le cortex visuel du cerveau, puis en téléchargeant ces données sur un ordinateur.
En raison de l’extrême sensibilité des nanofils, l’œil bionique réagit plus rapidement à la lumière (en traitant des longueurs d’onde de 800 nanomètres) qu’un véritable œil humain. Les chercheurs pensent qu’il est également plus efficace en termes de résolution d’image et capable de vision nocturne.
Selon M. Fan, l’œil biomimétique finira par dépasser la portée de vision d’un œil humain biologique moyen :
« Une autre différence fonctionnelle est que l’œil humain ne peut voir que les longueurs d’onde optiques comprises entre 400 et 700 nm [nanomètres]. Cependant, notre œil artificiel actuel peut déjà répondre à une gamme de longueurs d’onde de 200 nm ~ 800 nm. À l’avenir, si nous choisissons d’utiliser un semi-conducteur à bande interdite étroite comme matériau de photo-détection pour construire notre rétine artificielle, alors la lumière infrarouge sera visible pour l’œil artificiel ».
« Incroyable », a ajouté M. Fan, « un utilisateur humain de l’œil artificiel gagnera en capacité de vision nocturne. »
L’équipe de recherche comprenait des scientifiques de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong, de l’UC Berkeley et du Lawrence Berkeley National Laboratory.
Les yeux humains fonctionnent comme des caméras, utilisant une seule lentille qui nous permet de voir 100 fois mieux que les insectes, dont la vue est composée de nombreuses lentilles minuscules qui traduisent la lumière. Les chercheurs ont cherché à imiter cette formule naturelle, allant même jusqu’à simuler l’humeur vitrée d’un œil humain biologique avec un « liquide ionique semblable à un gel » qui conduit l’énergie dans la rétine artificielle.
« L’œil biologique est sans doute l’organe sensoriel le plus important pour la plupart des animaux de cette planète. En fait, notre cerveau acquiert plus de 80 % des informations sur notre environnement via nos yeux », écrivent les chercheurs dans leur article.
« En particulier, la forme bombée de la rétine a le mérite de réduire la complexité des systèmes optiques en compensant directement l’aberration du plan focal courbe. Mimant l’œil humain, les systèmes de vision artificielle sont tout aussi essentiels dans les technologies autonomes comme la robotique ».
L’interfaçage avec le système visuel humain représente toujours un défi pour cette technologie. Néanmoins, certains scientifiques pensent que nous ne sommes pas plus de 10 ans avant le déploiement des yeux bioniques. Combiné à la technologie de fusion cerveau-IA « dentelle neuronale » (neural lace) d’Elon Musk, dont il affirme qu’elle n’est qu’à 4-5 ans, les années 2030 pourraient être une décennie folle.
yogaesoteric
24 juin 2020