Dans Star Wars, de nombreux personnages utilisent des « macrobinoculaires », notamment Luke, qui s’en sert pour observer les Tuskens.
Le Docteur Emett Brown de Retour vers le Futur 2 possède des jumelles particulièrement avancées avec un traqueur digne d’un avion.
Dans Johnny Mnemonic, le traqueur donne également des informations liées à une analyse.
Dans Starship Troopers, les jumelles paraissent basiques mais apportent tout de même des éléments complémentaires.
Les « chacals » de Oblivion possèdent des jumelles qui permettent de changer de spectre lumineux.

Toutes ces jumelles améliorées affichent bien plus qu’un simple zoom. La vision est enrichie par une surcouche de données : distance, vitesse, repérage d’ennemi. Ce qui relevait de la fiction prend aujourd’hui forme dans notre monde avec les premières jumelles à réalité augmentée.

Voir, mais aussi « savoir »

La réalité augmentée avec des jumelles c’est apporter des informations à ce que l’on regarde vraiment en temps réel.

Il ne s’agit donc pas de « regarder à travers un écran LCD » (comme d’autres systèmes ou casques le permettent). Il s’agit de données projetées sur le verre et qui se retrouvent ajoutées à ce que l’on est en train d’observer réellement.

Pour cela, les constructeurs combinent plusieurs technologies :

• des capteurs électroniques capables de détecter la lumière, la position et parfois même la nature de ce qui est observé,
• des algorithmes d’intelligence artificielle qui reconnaissent des formes, des espèces et des objets,
• des micro-écrans miniaturisés qui projettent des données directement dans l’oculaire,
• une connectivité sans fil permettant de partager et/ou d’enrichir l’expérience par une application mobile.

Le résultat est impressionnant : là où les yeux ne voient qu’un oiseau ou une colline, les jumelles augmentées ajoutent un nom, une distance, une direction.

Fini de regarder « des oiseaux » : Swarovski AX Visio 10×32 (zoom 10 fois et diamètre 32 mm)

Swarovski Optik est un fabricant autrichien réputé pour la qualité de son verre et la précision de ses optiques. Les AX Visio 10×32, ajoutent une couche numérique dans les jumelles.

Grâce à un capteur de 13 Mpx et à un processeur intégré, les AX Visio peuvent reconnaître en temps réel certaines 9000 espèces animales. Le processeur renvoie les informations sur le verre de l’optique afin de donner les informations qu’il a trouvées.

Vous observez un oiseau dans la forêt ? Un indice de qualité de l’identification se matérialise par un cercle de 4 segments (si les 4 segments sont gras, c’est très fiable). Les jumelles vous indiquent alors le nom, sa classification, et vous permettent de sauvegarder l’observation via la connexion au smartphone. Vous ne regardez pas des oiseaux, vous voyez s’envoler une « mésange charbonnière », une « sitelle torchepot ».

Les jumelles sont équipées d’une mémoire interne de 8 Go, il est donc possible de faire 1700 photos ou une heure de vidéo. L’autonomie annoncée de la batterie est d’environ 15 heures.

Il est également possible de « marquer » un point d’intérêt afin de prêter les jumelles à son voisin. Il suffit de suivre la flèche qui diminuera en se rapprochant de la cible jusqu’à se transformer en un cercle.

La paire de jumelles fonctionne avec plusieurs applications :

• Merlin Bird ID : une des plus grosses bases de données d’identification ornithologiques mondiales
• Wildlife ID : une base de données d’identification des mammifères
• Dragon Fly ID : une base de données d’identification des libellules
• Butterfly ID : une base de données d’identification des papillons
• Swarovski Optik Outdoor : une application de gestion des transferts de photos, réglages de jumelles, netteté de la caméra, etc.

La plus-value de la réalité augmentée est énorme pour les curieux. En effet, n’est pas ornithologue qui veut. Avec cet objet, n’importe qui peut se mettre à l’observation de la nature sans être obligé de promener des livres et de les sortir au moment de l’observation. La réponse est immédiate. Tout cela est rendu possible par la base de données embarquées et un algorithme de reconnaissance d’images.

Les AX Visio vont encore plus loin : elles permettent de capturer et de partager des images ou des vidéos via une application mobile. L’utilisateur peut ainsi partager ses observations instantanément sur d’autres smartphones (Live View), ou les conserver comme un carnet de terrain numérique.

Si un tel objet paraît enlever le charme de la recherche et de la découverte, rien n’empêche l’ornithologue en herbe d’ouvrir des livres pour comparer/vérifier avec ses photos et les informations qu’il a obtenues. L’accès à ces données en temps réel fera peut-être naître plus facilement quelques vocations au passage.

Vendues sur le site de Swarovski pour la rondelette somme de 4690 €, le tarif peut osciller autour de 4000 € selon les sites de vente. Un beau cadeau… Reste à savoir si ce prix ne va pas devenir disproportionné avec l’arrivée des jumelles d’Unistellar.

Jusqu’aux étoiles : Unistellar ENVISION 10×50 (zoom 10 fois et diamètre 50 mm)

La société française Unistellar, déjà connue pour ses télescopes connectés, a lancé un financement

participatif en juin 2024 pour des jumelles connectées. En 2 jours, la société avait déjà atteint 1 million de dollars. Un mois plus tard, l’objectif des 2,5 millions de dollars était atteint.

Les jumelles ENVISION permettent une connexion à des bases de données externes « contenant des milliards de nœuds topographiques et des millions d’éléments cartographiques (montagnes, collines, sentiers, points de repère, sources d’eau, étoiles, galaxies, objets célestes) ». Cela offre ainsi un enrichissement quasi illimité en ligne et hors ligne. Le système accède également à la position GPS du téléphone en Bluetooth.

Concernant l’astronomie, il est possible de s’appuyer sur une application qui pourra aider à la recherche d’objets célestes, mais aussi proposer des suggestions sur les choses à voir en ce moment. Unistellar résume cela en 3 mots : « ENVISION sait tout ». Si on cherche une étoile en particulier, il devient aisé de la trouver grâce à la navigation intégrée. Un arc de cercle se dessine et s’agrandit en approchant de la cible. Si l’indicateur fait quasiment la moitié d’un cercle, cela signifie que les jumelles sont presque sur la cible. L’option de navigation, semblable à AX Visio, permet donc ici d’explorer le ciel étoilé avec précision. On peut même avoir une idée de la zone d’atterrissage d’Apollo 11 lorsqu’on observe la Lune !

Contraintes et perspectives

Sites officiels :

Quelques films concernés :

Dans Matrix, les individus ayant quitté la Matrice peuvent y retourner en branchant leur cerveau à une prise.
Dans Star Wars, certains individus se font implanter un « implant cybernétique ». Il peut effacer une partie de la personnalité afin de prendre des décisions plus efficaces et permettre ainsi d’être plus productif. C’est le cas de l’officier de liaison informatique de la Cité des Nuages, Lobot.
Dans Kingsman Services Secrets, des implants piratés font exploser la tête de leurs porteurs.

Ce ne sont là que quelques exemples d’implants dans les films.

Partout à travers le monde réel, des entreprises ayant pour objectif de réparer les humains se multiplient. Parfois l’ambition va au-delà des soins et vise à améliorer notre espèce. Voici quelques sociétés qui travaillent sur le sujet.

Blackrock Neurotech

Fondée en 2008 par Florian Solzbacher et Marcus Gerhardt, la société Blackrock s’est basée sur les recherches de l’Université d’Utah dans les années 1990. Ses fondateurs sont ainsi les précurseurs dans de nombreux projets, notamment la première implantation chez un être humain en 2004. Les annonces tonitruantes de la concurrence font parfois sourire ces chercheurs qui obtenaient déjà des résultats sur un singe dès 2002.

Leurs objectifs sont multiples mais n’ont pas tous le même état d’avancement : créer des implants pour la vue, l’ouïe, la parole, le touché ou la mobilité (SeeAgain, HearAgain, MoveAgain, TalkAgain, FeelAgain, Communicate again). Au total, pas moins d’une cinquantaine de patients dans le monde ont pu bénéficier d’un implant au cours des 20 dernières années. Avec ses 30 000 jours de retours d’expériences, c’est ce qui fait que, pour l’instant, Blackrock Neurotech est le numéro 1 dans le monde des Interfaces Cerveau-Machine (ICM), également appelés IND ou BCI. Leurs progrès sont constants même s’ils peuvent paraître lents.

D’autres ingénieurs et chercheurs travaillent déjà sur des implants aidant à la mobilité. C’est le cas notamment de Wandercraf (article sur les exosquelettes) ou de l’institut Clinatec en France. En dehors de ces efforts notables, on trouve donc chez Blackrock Neurotech des implants quasi inédits ; c’est le cas notamment avec le projet SeeAgain. C’est un très vaste champ de recherche que Blackrock Neurotech a ouvert en cherchant à lutter y compris contre les problèmes de mémoire, l’anxiété ou la dépression. Quant à l’approche concernant la communication, Blackrock a une solution légèrement différente de la concurrence.

L’implant Neuralace pour s’ouvrir aux autres

L’implant Utah Array est l’implant-phare de Blackrock Neurotech, avec son système baptisé « Neuroport ». Au même titre que la plupart des ICM le fonctionnement est simple mais invasif : on implante le patient avec la puce de 96 électrodes (pour 1024 canaux) afin de permettre l’enregistrement et la stimulation des neurones, que ce soit par groupes de neurones ou par neurone isolé. Le capteur, plutôt imposant, transmet les informations qui sont ensuite analysées et traitées par le système Neuroport puis transformées en ordres de différents types.

D’une manière générale selon la zone de cerveau que l’implant va étudier, cela peut servir à communiquer avec l’extérieur, contrôler un ordinateur, activer une neuroprothèse, permettre à son utilisateur de marcher ou rendre certains sens.

Cet implant, c’est un peu la meilleure publicité que puisse faire Blackrock Neurotech. La société qui est principalement dédiée au domaine de la recherche se voit propulsée dans une course où elle a de l’avance sur de nombreux concurrents. Leur site lui-même montre qu’il est adapté au contrôle neural.

Depuis 2022, un successeur de cet implant est présenté comme ayant 10 000 canaux. L’objectif est de faire du nouvel implant « Neuralace » un outil pour les scientifiques d’ici 2024, puis de commercialiser le produit en tant que dispositif médical d’ici 2028. Ses propriétés (notamment sa flexibilité) le font entrer directement en concurrence avec d’autres sociétés.

Des lunettes qui rendent la vue

Dès 2012, l’Université d’Oxford travaillait sur un implant implanté dans l’œil, à la surface du globe oculaire, afin de capter les informations et de les transmettre au cerveau. Ce procédé est toujours en développement au sein de l’Oxford University Hospitals. Tout comme la société française Pixium (actuellement en liquidation car elle n’a pas pu être rachetée par Neurotech) et son implant IRIS présenté en 2014, le principe est plutôt simple. Une caméra montée sur des lunettes enregistre les mouvements de l’œil. Les images sont ensuite transformées par un microprocesseur (intégré dans l’implant qui est dans l’œil) en signaux électriques. Les électrodes transmettent les signaux au cerveau via le nerf optique. Chez Pixium, une version alternative de l’implant a été développée avec un emplacement cette fois sous la rétine (l’implant PRIMA).

L’approche de Blackrock Neurotech est donc différente puisqu’elle est basée sur son ICM. En 2020, une équipe de chercheurs liés à Blackrock Neurotech publie ses travaux sur un implant neural destiné aux personnes atteintes de cécité. Pour stimuler les neurones concernés, des microélectrodes ont été implantées dans le cortex visuel d’une patiente. Cette dernière a également été équipée d’une paire de lunettes munie d’une caméra. Les signaux lumineux captés par la caméra sont convertis en signaux électriques et transmis instantanément aux électrodes. Il ne s’agit pas d’images comme on peut se l’imaginer mais le cerveau détecte des variations lumineuses, ce qui a permis à la patiente de distinguer des silhouettes ou des objets.

Même si cela reste à améliorer, la patiente peut, par exemple, lire l’alphabet. Il est à noter que la patiente n’était pas aveugle de naissance. Il faut donc savoir si cette technique peut être généralisée dans tous les cas de figure. De plus, la thérapie génique apporte un autre type d’espoir et de réponses pour les aveugles ; l’implant ne serait donc pas toujours la meilleure solution.

Synchron

Fondée en 2012 par Tom Oxley, la très discrète start-up Synchron est une des pionnières dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur. 
Synchron adopte une approche peu intrusive. Leur implant, baptisé SWITCH, vise à aider les personnes souffrant de paralysie, notamment celles atteintes de sclérose latérale amyotrophique (SLA).

Cette avancée technologique pourrait bénéficier à environ 100 millions de personnes dans le monde en leur permettant de contrôler un ordinateur par la pensée.

Le système est simple. Synchron implante son dispositif près du cortex cérébral (dans un vaisseau sanguin) en passant par la veine jugulaire. L’intervention, qui dure deux heures, est similaire à la pose de stents dans le cœur. Le capteur est installé sur la poitrine comme un cathéter. Toute la partie filaire de la neuroprothèse est donc implantée. Pour le patient, c’est un avantage pratique et esthétique.

Dès 2021, Synchron a reçu l’accord pour tester son produit sur des patients. Depuis, il y a eu au total 5 personnes d’implantées qui bénéficient toujours d’un suivi pour des tests et des apprentissages. En 2022, Synchron a réussi à lever 75 millions de dollars lors d’une levée de fonds, avec la participation de grands noms tels que Jeff Bezos et Bill Gates.

Puisque aucun effet indésirable n’est à noter, Synchron va lancer une étude pivot pour rendre son ICM éligible à l’assurance-maladie et ainsi générer ses premiers revenus. La start-up paraît être sur de bons rails, mais son plus gros concurrent, Neuralink, pèse désormais 686 millions de dollars en levée de fonds contre 145 millions pour Synchron.

Neuralink

L’ambition… et le scandale

Fondée en 2016 par des employés d’Elon Musk, la société Neuralink a pour objectif d’obtenir un implant permettant d’explorer des applications médicales et thérapeutiques. Ce qui distingue Neuralink des autres, c’est la volonté affichée de ne pas se limiter à « réparer » les corps mais, un jour, d’apporter une assistance cérébrale à des gens qui n’ont aucun problème. En effet, les déclarations très médiatiques d’Elon Musk laissent à penser qu’il imagine le futur avec des « humains augmentés ».

Quoi qu’il en soit, les premiers essais préhumains d’un projet aussi complexe ont dû être effectués sur des animaux. En décembre 2022, un article de Reuters révèle que plus de 1 500 animaux, dont des singes, des porcs et des moutons, sont décédés lors des expériences menées par la société depuis 2018. Elon Musk était impatient de résultats concrets ; c’est ainsi que la pression morale qu’il exerçait aurait conduit les scientifiques de Neuralink à adopter une approche précipitée lors d’interventions chirurgicales, entraînant des erreurs pourtant évitables pour les animaux. Neuralink a donc fait l’objet d’une enquête fédérale mais a nié les accusations en publiant des documents et n’a d’ailleurs pas été condamné. Des résultats concrets ont été publiés dans la foulée : un singe jouant à Pong, ou un autre tapant virtuellement des mots sur un ordinateur. L’administration américaine a donné son autorisation pour les tests humains au mois de mai 2023.

Comme pour tourner la page, l’ouverture aux candidatures pour les premiers tests humains a été annoncée fin septembre 2023. Le profil recherché était, par exemple, des patients atteints de tétraplégie ou de SLA. Hélas, peu d’éléments ont été communiqués à cette époque ; beaucoup de spécialistes s’inquiétaient d’ailleurs de cette discrétion qui ne permettait pas de s’assurer de l’objet de l’expérience et de la sécurité des patients.

L’outil de précision de Neuralink

La procédure de création de l’ICM Telepathy consiste à insérer 64 fils flexibles dans une partie du cerveau qui contrôle l’intention de mouvement. Ces fils sont reliés aux 1024 électrodes de la puce. La puce n’est pas plus grosse qu’une pièce de 2 €, est connectée en bluetooth et munie d’une batterie rechargeable (recharge sans fil).

Toute l’opération chirurgicale s’effectue sans anesthésie générale. L’intervention oblige à couper une section circulaire du crâne afin de faire de la place pour la puce. La seconde étape consiste à connecter les fils directement sur le cortex à l’aide d’un robot dont l’aiguille de travail est plus petite qu’un cheveu (tout comme les fils à fixer). En fait, les fils sont si fins et ce travail est si précis qu’il ne peut pas être effectué par une main humaine. Ces fils permettent à l’implant d’enregistrer et de transmettre les signaux cérébraux à une application, qui décode ensuite la manière dont la personne décide de bouger la souris d’un ordinateur.

Jouer aux échecs puis à Mario Kart et Civilisation VI

En janvier 2024, Elon Musk annonçait officiellement la première implantation de leur puce N1 sur un humain. L’étude PRIME de Neuralink a donc testé son implant sur un premier patient atteint d’une lésion de la moelle épinière. Pour commencer, le patient passe d’abord par une phase de calibrage. Il est ensuite capable d’utiliser un clavier virtuel ou de déplacer la souris d’un ordinateur. Une fois habitué à s’exercer sur l’ordinateur de façon classique, Noland Arbaugh – le premier patient – a commencé à jouer aux échecs numériques. L’implant lui sert également pour apprendre le français et le japonais.

Noland étant très à l’aise, il a pu également affronter son père et son ami sur une partie de Mario Kart 8 après seulement une semaine d’utilisation ! Il indique qu’ils ne l’ont pas laissé gagner mais qu’il a été surpris de réussir malgré tout à finir en deuxième position à plusieurs reprises.

Passionné du jeu Civilization avant son accident de plongée, Noland a tenté de jouer à Civilization VI. Ce fut un succès : il a joué toute une nuit jusqu’à 6 heures du matin ! Sa seule frustration fut de constater que la puce était déchargée et qu’il faudrait patienter le temps d’une recharge.

Quelque temps plus tard, 85 % des fils avaient bougé. Même si l’implant est resté partiellement fonctionnel, c’était là l’illustration des problèmes rencontrés dans des domaines pionniers comme celui-ci. 
L’implantation d’un deuxième patient a été révélée au mois d’août 2024. Là encore, il s’agissait d’un homme ayant une lésion de la moelle épinière. Sans donner l’identité exacte de ce « Alex », il a été possible d’apprendre que celui-ci pouvait jouer à Counter Strike, mais également faire de la modélisation 3D (pour imprimer un support pour son chargeur électrique d’implant). Là encore, les fils ont bougé, mais cette fois à hauteur de 60 %. Nul doute que l’objectif de l’étude PRIME sera de travailler à diminuer encore cet inconvénient.

En novembre 2024, Neuralink annonçait également avoir reçu l’autorisation d’expérimenter l’implant N1 afin de contrôler un bras robotique. Cette expérience s’inscrira alors dans le projet baptisé CONVOY. Là encore, beaucoup d’annonces ont été faites et l’année 2025 répondra en partie aux interrogations les plus légitimes.

Voir le monde différemment

Le 20/03/2024 Elon Musk déclarait que l’implant Blindsight était opérationnel sur les singes.

Je dois mentionner que l’implant Blindsight fonctionne déjà chez le singe. La résolution sera faible au début, comme les premiers graphismes de Nintendo, mais pourra finalement dépasser la vision humaine normale. (De plus, aucun singe n’est mort ou n’a été gravement blessé par un appareil Neuralink !)

La société pense être en capacité de rendre la vue aux gens l’ayant perdue, mais pas seulement. Leurs chercheurs sont également confiants sur la possibilité de « donner » la vue aux aveugles de naissance. Ils expliquent simplement que tant que la partie du cortex qui concerne la vue est intacte, il n’y a pas de raison pour que ce ne soit pas possible. 

En dehors de ces déclarations, aucune publication scientifique ne permet d’appuyer ces propos. Les gens curieux attendent désormais des preuves et des précisions sur le contexte des expériences. Des données ont pourtant dû être avancées par Neuralink, car en septembre 2024, l’agence américaine chargée de la surveillance des denrées alimentaires et des médicaments (la Food & Drug Administration) a donné son feu vert pour les premiers tests sur patients humains.

Precision Neuroscience

Fondée en 2021 par Ben Rapoport et Michael Mager (les cofondateurs de Neuralink), la société Precision Neuroscience travaille sur une troisième approche.

La société est spécialisée dans le développement d’implants destinés à l’ICM, qui sont conçus pour être peu invasifs et réversibles. En moins de deux ans, Precision a réussi à lever un total de 53 millions de dollars pour poursuivre le développement de ses produits et préparer l’examen réglementaire de la FDA.

L’implant-phare de Precision, nommé Layer 7 Cortical Interface, est une fine bande de matériau flexible, semblable à un morceau de ruban adhésif mais avec une épaisseur équivalente à 1/5e d’un cheveu humain. Ce matériau est conçu pour s’adapter à la surface du cerveau sans causer de dommages aux tissus. Il peut être implanté à l’aide d’une technique peu invasive (micro-fente du crâne). L’implant de Precision peut traiter de grandes quantités de données, chaque réseau de microélectrodes comportant 1024 canaux d’électrodes, soit une densité 600 fois supérieure à celle des réseaux corticaux standards (mais la même que l’implant invasif de Balckrock Neurotech). De plus, il s’agit du seul implant ICM conçu pour être amovible.

La société détient plus de 25 brevets sur cette technologie innovante.

La mission de Precision est de rendre enfin traitables les situations neurologiques dévastatrices telles que les accidents vasculaires cérébraux, les traumatismes crâniens et la démence, grâce à la technologie d’interface cerveau-ordinateur. Avec près de 100 millions de personnes aux États-Unis souffrant de ces affections, Precision s’engage à faire progresser cette technologie du laboratoire à la clinique pour améliorer la vie de ces individus.

Ce petit tour d’horizon des ICM n’est pas exhaustif et ne le sera jamais. Mais il permet de mettre en évidence les différentes approches… et les différents objectifs de ces sociétés.

Nuances et prudence

Faire parler avant tout

Concernant Neuralink, les critiques sont multiples. Les annonces grandiloquentes de la société génèrent une centralisation des critiques, alors que ces mêmes critiques pourraient être imputées à d’autres sociétés.
Sur le plan technique, il a été soulevé que l’introduction d’un corps étranger peut engendrer un rejet du système immunitaire. De plus, si un tissu cicatriciel se forme autour de l’implant, son fonctionnement pourrait en être altéré.

Habitué des tribunes médiatiques, Elon Musk n’en est pas à ses premiers effets d’annonce qui, finalement, débouchent sur des reports de calendrier. En effet, les « bientôt » sont souvent sur de longues échéances et les « demain » se transforment en « après-demain ». Même si cela est presque devenu une habitude, il faut reconnaître la ténacité du PDG, voire son entêtement. C’est pourquoi il est pour l’heure impossible de dire si Neuralink est à l’aube d’une révolution technologique ou d’une impasse qui ne répondrait pas à des objectifs réalisables.

De plus, faute de publications scientifiques suffisantes, beaucoup de chercheurs s’interrogent, par exemple, sur la sécurité des patients. Aucun effet indésirable n’a été déclaré, mais les chercheurs alertent sur les risques d’une telle opération et les conséquences inconnues sur le long terme. Il faudra du temps pour tirer les bonnes conclusions.

Des implants à quel prix ?

Les implants étant encore à l’étape de la recherche, les prix ne sont pas communiqués – et s’ils finissaient par l’être, ils seraient sans doute différents de la réalité du prix du produit mis sur le marché.

Mais existe-t-il un autre prix à payer ? On peut noter une problématique commune à ces différentes sociétés : quels seront les effets à long terme de ces implants ? La stabilité de ces implants est-elle fiable ? Les réactions des individus seront-elles toujours les mêmes ? La sécurité des données sans fil est-elle assurée ?
Stephen ALMOND, directeur exécutif du risque réglementaire à l’ICO (Royaume-Uni), a mis en garde sur les risques sous-estimés de ces implants. Par exemple la marginalisation sociale d’une partie de la population qui n’aurait pas les moyens d’accéder à ce type de soins. De plus, des personnes ne pourront jamais accéder aux implants pour des raisons médicales (implants inadaptés à la pathologie, rejet de l’implant, etc.).
D’autre part, la vie privée le sera-t-elle toujours ? Puisqu’il est possible de collecter des données, il est donc possible de géolocaliser, de voir et d’entendre la vie d’un patient selon son implant. L’ICO invite donc à la vigilance sur le « déploiement de manière inappropriée » de ces nouvelles technologies.
Enfin – sur le sujet des augmentations de personnes sans handicap – certaines données inexactes ou des généralités détectées par un implant pourraient conduire à des biais d’interprétation. L’inéquité serait ainsi une conséquence directe de l’arrivée des implants dans le monde du travail : un employé capable de solliciter les bonnes zones cérébrales, sans utilisation jugée « parasite » de ses capacités serait plus vite promu qu’un autre. Des emplois pourraient être refusés plus facilement, là encore, par ces biais d’interprétation.
Pour éviter d’en arriver là et pour soulever les différentes problématiques, l’ICO va fournir une étude avec des recommandations sur les risques et les bonnes pratiques des neurodonnées d’ici 2025. Le bureau de régulation espère qu’en apportant une vision anticipée de l’avenir, les décideurs pourront encadrer les pratiques.

En 2017, le groupe Morningside alertait également sur ces différents problèmes. Ces chercheurs du monde entier ont publié dans Nature un article s’articulant autour de 4 grandes thématiques à aborder :

• la vie privée mentale et le consentement : comme l’indique l’ICO, il est capital que les données soient sécurisées.
• l’individu et l’identité : les ICM peuvent avoir un impact sur la façon de raisonner à long terme. Est-ce mon raisonnement ou une habitude de traitement de calcul ? pourrait devenir une phrase commune générant des angoisses. Un homme ayant utilisé un stimulateur cérébral pendant 7 ans a fini par se demander qui il était. De plus, le principe de l’individu est à surveiller également lorsqu’on sait que plusieurs cerveaux peuvent être connectés ensemble. Une étude a été publiée en 2015 sur 3 singes implantés qui collaboraient pour déplacer un bras robotique. C’était là le premier « réseau de cerveau ».
• l’augmentation des capacités : au-delà des incontournables questions sociétales déjà évoquées, le groupe Morningside invite à des réponses claires et un consensus. Il souligne que l’interdiction pure et simple des implants d’augmentation pourrait mener à la clandestinité. Leur demande la plus basique est d’interdire ces augmentations dans l’armée (si possible dans un traité international).
• les biais : Les différents biais possibles (qu’ils soient statistiques ou mathématiques) présentent l’inconvénient d’entraîner des généralités et donc des erreurs. Le groupe Morningside invite à établir des contre-mesures et des pare-feux capables de réduire ce risque d’erreurs.

Dans le même registre que Stephen ALMOND et le Morningside, le président de l’association turque de l’informatique et ancien directeur du centre de technologie de l’information turque, Rahmi AKTEPE, indiquait dès 2020 les risques de piratage de ces puces et implants. Il évoque la possibilité qu’un virus informatique puisse endommager le cerveau mais aussi d’autres fonctions du corps. Il imagine également possible une prise de contrôle d’un être humain à distance. Ce serait là une désastreuse porte d’entrée pour une cyber-attaque.
Bien sûr, il nuance son propos en constatant la volonté pour quelqu’un comme Elon MUSK de vouloir apporter un progrès pour l’humanité. Cependant, là encore, il se veut méfiant sur les questions éthiques soulevées par un implant soutenu par une intelligence artificielle et sur cette future compétition – futile – pour développer l’humain le plus intelligent au monde.

Quel avenir ?

De par leur variété et leur évolution, il est très difficile de conclure sur cette grande thématique des implants d’interface cerveau-ordinateur. La concurrence dans le domaine engendre parfois des innovations et des progrès, mais aussi des impasses ou des manques de financement. Il semble qu’un nouvel eldorado vienne de voir le jour, en parallèle du développement de l’intelligence artificielle (IA). La croisée des 2 domaines permet d’envisager un futur radicalement différent pour les personnes souffrant d’un handicap.

Cependant, on peut encore se demander dans combien de temps cette technologie sera aussi facilement disponible qu’une opération chirurgicale simple et surtout à quel tarif. N’est-ce là qu’un espoir inaccessible ?

Mais si la technologie devient disponible, pourquoi se limiterait-elle aux personnes souffrantes ? Les gens n’ayant aucun problème ne se verraient-ils pas, eux aussi, équipés d’implants afin de gagner du temps dans leur vie quotidienne ? Serait-ce la disparition annoncée du smartphone ? Et pourquoi ne pas optimiser l’usage des muscles en les programmant pour une séance de sport ? Pourquoi ne pas augmenter les capacités de concentration – et donc céder une partie de son libre-arbitre – afin d’être plus productif ?
Quels seront les jalons qui encadreront l’envie de profiter de la puissance de calcul d’une IA pour les études, le travail, les loisirs ? Quels seront les freins qui empêcheront de nuire ou de contrôler les gens ? Quelles valeurs auront les diplômes, les décisions d’un patron ou d’un politicien assisté par une IA grâce à un implant cybernétique ? Les employés pourraient-ils être forcés à travailler en réseau de cerveau dans certaines entreprises ?

Derrière ces menaces, bien réelles, se cache un potentiel incroyable et inédit dans l’histoire de l’humanité.
Serons-nous un jour des Homo Cyberneticus ?

Sites officiels :

Blackrock Neurotech
Pixium
Perceptions visuelles : publication dans Journal of Clinical Investigation
Article du Washington Post
Publication dans Science
Synchron
Publication dans Jama
Neuralink
Article de Reuters
À propos de neuralink : article dans Nature
Precision neuroscience
Article de l’ICO
Recommandations du groupe Morningside : publication dans Nature
Association turque de l’informatique
Publication sur le réseau de cerveaux de singes dans Nature
Publication sur le sujet Homo Cyberneticus

Vidéos :

Synchron

Quelques films concernés :

Retour Vers Le Futur 2, au cœur de l’innovation

Il était une fois…

Tout commence le 22 novembre 1989 (pour les américains) et le 20 décembre 1989 pour les français : Retour Vers le Futur 2 (Back to the Future Part II) de Robert ZEMECKIS est en salles !

Parmi les dizaines d’idées plus ou moins futuristes de ce film, on trouve les fameuses chaussures Nike autolaçantes de Marty McFly baptisées Nike Mag. Elles ont été dessinées spécialement pour le film par Tinker HATFIELD, un designer travaillant pour Nike. C’était une bonne façon de faire un placement de produit Nike dans le film, même si les chaussures n’existaient pas dans le monde réel.

Ces chaussures ont marqué des milliers de personnes, plus ou moins jeunes, qui ont rêvé de les porter un jour. Dans le film, Marty se retrouve dans un futur hypothétique ; celui du 21 octobre 2015. Qu’en est-il du monde réel ?

Et s’il fallait les gonfler ou tourner un bouton ?

Les gonfler ? C’est le parti-pris de la marque Reebok. Le principe des Reebok Pump est de « pomper » de l’air en appuyant sur une bulle d’air pour serrer les chaussures. Elles se dégonflent également manuellement comme certaines valves de piscine. Alors que Paul FIREMAN (le fondateur de Reebok) chaussait des chaussures de ski équipées d’un système de pompage de l’air, un plaisantin lui proposa de créer la même chose avec des Reebok. Il n’en fallait pas plus pour que l’idée germe ! C’est Paul LITCHFIELD, un ingénieur travaillant pour Reebok, qui réalisera la première paire de Reebok Pump.

Un principe si simple qu’il a toujours du succès à l’heure actuelle. De plus, ces chaussures ont une histoire intéressante, car leur date de sortie officielle est le 24 novembre 1989, soit un mois avant la sortie de Retour Vers le Futur 2.

Impossible, donc, que l’idée de Reebok soit arrivée en cours de tournage du film. Mais Robert ZEMECKIS et Bob GALE avaient peut-être eu vent de ce projet lors de l’écriture du scénario. Seconde hypothèse, Tinker HATFIELD aurait-il été inspiré par des fuites concernant les projets de la concurrence ? Dernière hypothèse : c’était dans l’air du temps d’innover dans ce type de chaussures et hormis l’idée de « chaussures serrantes », les projets n’avaient rien en commun. Les grands esprits se rencontrent, tout simplement…

Et pourquoi pas tourner une molette ? Annoncées pour mars 1992, les chaussures Puma Disc Blaze proposent un concept assez proche de celui du film : il suffit de tourner une molette pour serrer la chaussure à son pied. Une publicité dévoile ces Puma avec le coureur Linford CHRISTIE (champion olympique du 100 mètres 1992). Ce principe restera d’ailleurs dans la marque Puma car il est toujours possible d’acheter des Puma Disc (2 modèles : « Thunder » et « Golf ») pour environ 140 €.

Un hommage au film

Chez Nike, une idée germe : pourquoi ne pas rendre hommage aux Nike Mag du film en fabriquant des reproductions ? Les chaussures n’auront bien sûr que les lumières (led), mais pas le laçage automatique. Le 08 septembre 2011, 1500 exemplaires seront vendus directement aux enchères sur EBay et l’ensemble des bénéfices seront reversés à la Fondation Michael J. Fox qui se consacre à la recherche contre la maladie de Parkinson (dont Michael J. Fox est malheureusement lui-même atteint).

Très vite, les enchères sont montées et devenues inaccessibles aux simples fans.

L’enchère la moins chère ? une pointure 38,5 pour 2300 $.

L’enchère la plus chère ? une pointure 42,5 pour 9959 $.

Notons que les enchères les plus chères étaient toutes faites le jour 1 et que les gens ayant fait des « affaires » les ont faites les jours 4,5,6,7,8 et 9 sur les 10 jours de vente. Comme quoi… il faut parfois savoir attendre. Total de l’argent collecté : 5 695 190,53 $. Une belle somme pour l’association !

Cependant, au moins 5 gros bémols sont nés de cette opération :

• De telles ventes aux enchères représentaient une belle communication pour Nike. Une « générosité » qui n’était pas désintéressée et qui n’a rien coûté d’autre que le produit à fournir. Certains ont trouvé l’entreprise sournoise et pas si généreuse que cela.
• Quel est l’intérêt d’atteindre des sommes pareilles, lorsqu’on connaît le danger réel que cela représente de porter ces chaussures ? Régulièrement des gens se font agresser violemment pour des chaussures ! Alors, des Nike Mag à 2300 $ minimum, qui va les porter dans la rue ?
• Les chaussures n’étaient pas disponibles en boutiques et limitée à 1500 exemplaires. Une frustration pour tous les fans voulant les acquérir mais n’ayant pas les moyens de mettre plus que le prix d’une paire de chaussures classiques.
• Au-delà de la frustration du fan, le principe était de financer une association. Seuls les personnes très aisées ont pu faire du caritatif en achetant ces chaussures. Pas vraiment citoyen comme façon de faire. Pourtant cela n’aurait eu aucun impact pour Nike, qui pouvait par exemple vendre des chaussures 150 $ au lieu de 140 $. Sur ce principe, si Nike avait sorti 1,5 million d’exemplaires en boutiques (ou en ligne) en reversant à l’association 10 $ par paire de chaussures, la somme récoltée aurait été 3 fois plus importante que la vente sur EBay !
• Entre 2300 et 9959 $ la paire, tout cela pour de la lumière… En effet, ces chaussures ne sont que des reproductions lumineuses, elles ne sont pas autolaçantes…

Était-ce là une fausse bonne idée ? Toujours est-il que ces commentaires sont remontés jusqu’à Nike.

Ils ont dû en tenir compte en partie seulement, car 4 ans plus tard, Nike présentait de nouvelles Nike Mag. Cette fois-ci, c’était la bonne ! Évidemment, c’était le 21 octobre 2015, pour fêter la date futuriste du film qui devenait alors réelle. 89 exemplaires était disponibles à une loterie dont le billet était à 10 $.

Il n’y avait aucune limite dans le nombre de billets achetés par personne, ce qui augmentait les chances de gagner. Cette fois-ci, les Nike MAG Back to the Future annoncées étaient enfin autolaçantes ! Il suffisait d’appuyer sur un bouton dans la doublure pour contrôler le laçage automatique. Ce système est d’ailleurs protégé par un brevet déposé par Nike.

Contrairement aux Nike Mag de 2011 qui étaient des copies conformes d’un accessoire du film, il s’agit ici de concrétiser exactement les chaussures imaginaires que l’on voit dans le film. La réalité rattrape donc la fiction et c’est le patron de Nike, Mark PARKER, qui en parle le mieux : «Nous avons commencé en créant quelque chose pour la fiction et nous l’avons transformé en fait réel, en inventant une nouvelle technologie qui profitera à tous les athlètes. »

Le tirage au sort eu lieu un an plus tard.

Ces chaussures étant encore plus rares que les précédentes, elles sont désormais considérées comme les chaussures les plus chères au monde et estimées à 22 882 euros ! Il n’est pas rare de voir une paire de chaussures vendues aux enchères pour une somme hallucinante.

Une partie de Ping-Pong entre Nike et Puma

Après l’annonce de Nike le 21/10/2015, certains fans sont quand même déçus de devoir attendre un an pour un tirageau sort d’une édition ultra-limitée. Puma ne compte pas laisser le buzz à Nike.

Dès le début du mois d’octobre, l’entreprise rend coup pour coup aux annonces et dévoile via un compte Twitter des chaussures autolaçantes qui n’ont pas encore de nom (nommée AutoDisc par la suite). Seulement 50 exemplaires verront le jour et seront distribuées à plusieurs athlètes.

Le 10 novembre 2015, le coureur Usain BOLT dévoile le prototype Puma sur son compte Twitter. La communication est une réussite et on découvre ensuite que les chaussures peuvent être rechargées par un port USB.

Le 31 octobre 2016, Puma communique sur une version des Puma AutoDisc en jaune, connectée par bluetooth (interaction, contrôle de la batterie). Font-elles partie des 50 exemplaires ? pas plus d’information ne circulera.

De son côté, Nike travaille sur une nouvelle technologie baptisée E.A.R.L. (Electro Adaptive Reactive Lacing). Le but est d’être au plus près des besoins du consommateur : « Dès que le capteur détecte la présence du talon, la technologie E.A.R.L. resserre automatiquement les lacets jusqu’à ce que le maintien soit parfait. »

L’entreprise vend sa paire de Nike HyperAdapt le 28 novembre 2016. Le design est résolument plus moderne, car il s’agit d’une évolution de la technologie Nike mais cette fois à destination du grand public. Des chaussures pour tout le monde, sans édition limitée, pour la modique somme de 720 $…

Trop cher ? Soit ! 3 ans plus tard, en janvier 2019, Nike annonce la sortie des Nike Adapt BB pour le 17 février 2019. Ce sera l’aboutissement de l’esprit sportif pour le « grand public » : des baskets de sport toujours connectées qui permettent d’enregistrer vos paramètres de serrage pour s’adapter au mieux à vos habitudes (ou changer les couleurs des diodes).

La technologie FitAdapt ambitionne de gérer la modulation entre le sport, l’échauffement, la détente et donc de varier la sensation de maintien du pied. C’est surtout (et enfin !) un prix abordable pour un gros porte-monnaie : 350 $. On est loin des versions ultra-limitées ou des mauvais souvenirs d’EBay !

Sur sa lancée, en septembre 2019, Nike présente sa nouvelle chaussure autolaçante, la Nike Adapt Huarache. Le partenariat avec Apple est exploité pour permettre, entre autre, de commander ses chaussures avec la reconnaissance vocale de Siri. Le tarif ? 350 $, toujours. Régulièrement épuisées, ces chaussures reviennent avec de nouveaux coloris et les prix peuvent varier à la hausse (jusqu’à 200 € de plus).

Fin janvier 2019, Puma communique à son tour sur ce qui sera en vente dans plus d’un an, au printemps 2020 : les Puma Fi (F.I. Fit Intelligence).

Ce nouveau prototype ressemble à un mélange des Puma Disc et des Puma AutoDisc.

On y retrouve à peu près les mêmes paramètres que chez la concurrence et il devient indiscernable de savoir qui a eu une idée en premier. Est-ce là une réponse aux HyperAdapt, Adapt BB et Adapt Huarache de Nike ? Probablement…

Connectée au smartphone ou à la montre, basée sur les travaux de l’Autodisc, c’est une version dont le confort a été amélioré avec une batterie pouvant durer 5 à 7 jours. Le prix annoncé : 330 $. Il paraît flagrant que Puma s’aligne également sur les tarifs de Nike.

Que nous réserve encore l’avenir dans cette partie de Ping-Pong entre Nike et Puma ?

Le rêve a désormais un prix

Les chaussures de Retour Vers Le Futur 2 existent donc bel et bien ! pour une somme astronomique… Et ce ne sont pas les premières chaussures venues que Marty McFly aurait pu trouver à l’arrière de la DeLorean !

Si le design des chaussures de Marty a depuis été revisité et remis au goût du jour, rien n’arrête les innovations qui se succèdent et s’accélèrent depuis 2015. Finalement, les Nike Mag du film seront peut-être plus représentatives des 30 ans à venir que des 30 ans passés…

Sources et infos :

Sources :

Reebok
Puma
La Fondation Michael J. Fox
Les chiffres de la vente aux enchères
Nike Adapt Huarache

Vidéos

Nike HyperAdapt

Films concernés :

Dans Star Wars, le bacta est une formidable substance qui permet de soigner des plaies mortelles ainsi que des blessures de moindre importance. Comme un baume ou un onguent polyvalent, on peut y plonger un corps entier et patienter jusqu’à sa réparation.

Dans Stargate, le sarcophage est une technologie avancée dont on ignore exactement le fonctionnement mais qui a des capacités réparatrices miraculeuses ! Dans le même esprit, on trouve un scanner qui soigne les maladies en même temps qu’il les détecte dans le film Elysium.

Dans Jupiter : Le Destin de l’univers, il est cette fois question d’un spray guérisseur à appliquer sur la plaie.

Enfin, dans Transcendance, les nano-robots, omniprésents, sont capables de réparer les pires blessures comme de rendre la vue aux aveugles.

Une solution de guérison serait inestimable si elle existait dans notre monde. Une solution dans tous les sens du terme !

Les plaies de l’histoire

Les archéologues ont trouvé des indices qui permettent d’affirmer que, dès la Préhistoire, des onguents à base de graisse et de plantes étaient utilisés pour soigner les blessures.
L’Antiquité regorge également de remèdes pour soigner les blessures graves. Des remèdes issus de l’expérience préhistorique.
En Amérique précolombienne, la quinquina était largement utilisée pour soigner les plaies. Le curare, lui, servait d’anesthésiant.
Chez les Égyptiens, une médecine déjà très avancée (mais parfois tristement hasardeuse) leur permettait également de traiter des blessures de guerre. Bien sûr, on ne parle pas de coupures au sabre laser. Notons la présence du célèbre médecin Imhotep, mais surtout la plus ancienne femme médecin connue : Peseshet (-2700 av JC).
Deux papyrus âgés d’environ 3500 ans méritent notre attention : le papyrus Ebers (110 pages, 20 mètres de long) et le papyrus Edwin Smith (22 pages, 4 m 68). Le premier contient plus de 700 remèdes et formules magiques. Le second, plus pragmatique voire scientifique, évoque 48 cas de chirurgie de guerre et comment les soigner. On trouve l’utilisation d’onguents à base de miel et de graisse animale (parfois mélangés à de l’eau, du lait, de l’huile ou du vin pour lier la potion). La propolis, qui vient des ruches, n’est sans doute pas étrangère à la réussite des traitements.
Certaines formules efficaces et reconnues seront reprises par les Grecs. Ils vont également chercher de nouvelles méthodes ; on peut parler de traitement avec des herbes efficaces, de l’eau vinaigrée ou de l’eau de mer. Hippocrate y ajoutera des recommandations qui deviendront des règles (même si certaines feront plus de mal que de bien… pour des siècles).
En Gaule, les druides, très instruits, sont d’excellents médecins pour certaines blessures ; mais leur tradition orale n’a pas laissé de trace. Les Romains suivront les Grecs sur de nombreuses pratiques (propolis dans le paquetage des soldats). L’un des remèdes parfois utilisé pour soigner les plaies était le barbarum (huile, vinaigre, aluminium, oxyde de plomb…) aux vertus astringentes et antiseptiques. Sur le même principe, les guerriers Macédoniens utilisaient les propriétés antiseptiques de l’argent en recouvrant leurs blessures avec des plats constitués de ce précieux métal.
En Chine, Huá Tuó (110-207) devient l’un des plus grands chirurgiens et soigne de nombreuses plaies notamment grâce à certaines herbes.

Les croisades apporteront à leur tour de nouvelles recettes inspirées du monde arabe (eux-même inspirés de Galien et d’Hippocrate). L’alcool comme antiseptique fait notamment son apparition ainsi que le catgut (fil dégradable).
A la Renaissance certaines idées anciennes reviennent comme l’utilisation avérée de certaines larves (non sans excès et erreurs).
Les siècles suivants, de nombreuses formes d’antiseptiques apparaîtront et réduiront de plus en plus la présence des baumes et onguents. Cette introduction fait le constat qu’il y a peu de miracles dans le passé. Néanmoins, la propolis est de plus en plus utilisée aujourd’hui, et certains remèdes d’antan (efficaces ou non) perdurent dans les campagnes.

Des cellules souches

Parlons des cellules souches. Pourquoi « souche » ? C’est parce que ce sont des cellules indifférenciées (ou pluripotentes) qui peuvent générer des cellules spécialisées tout en continuant de se multiplier dans l’organisme.
En 1950 puis en 1981, des cellules souches embryonnaires sont identifiées chez les murins puis sur les souris. En 1998 c’est chez l’homme que la cellule souche est identifiée et transformée en cellule neuronale en 2000. En 2006, ce sont les cellules souches pluripotentes induites (CSPI) qui sont découvertes par le japonais Shinya Yamanaka qui sera récompensé par un prix Nobel de médecine en 2012. Les CSPI sont des cellules souches qui ne sont pas extraites des embryons. Elles sont obtenues artificiellement à partir de cellules classiques, grâce à une reprogrammation génétique.
L’intérêt médical, si lorsqu’on pourra exploiter de telles cellules, serait de cibler les parties de l’organisme que l’on veut réparer. Une combinaison de ces recherches avec les progrès constants en matière d’impression 3D laissent même envisager la possibilité d’imprimer des tissus, voire des organes entiers.
En Australie, des chercheurs de l’université de Queensland travaillent déjà sur la bio-impression de cellules spécialisées (cartilagineuses) et ont réussi à imprimer le cartilage d’une oreille le 19 avril 2016. Par dessus ce cartilage, la prothèse est posée. Le problème étant que l’armature cartilagineuse artificielle de l’oreille ne disparaît pas vraiment au profit de la nouvelle.
En début d’année 2018, d’autres chercheurs, indiens cette fois-ci, ont affirmé avoir quasiment fait disparaître ce support suite à une expérimentation animale.
Le procédé est semblable :
– on prélève des cellules cartilagineuses
– on les cultive séparément
– on les imprime sur un support biodégradable
– on place le cartilage sous la peau pour fabriquer une oreille (chirurgie esthétique)
– le cartilage continue de croître et remplace le support.
Cette étape symbolique de l’oreille reconstruite sera sans doute bientôt franchie. Un avenir étrange, plein de promesses et sans doute de débats se dessine alors. Les cellules souches artificielles permettent d’obtenir n’importe quelle cellule spécialisée et la bio-impression se développe à grande vitesse. A partir de cela, on peut tout imaginer. Vraiment tout.
Quoi qu’il en soit, en 2016, le professeur Mia Woodruff annonçait que « la possibilité d’imprimer une prothèse d’oreille devrait coûter moins cher qu’une paire de lunettes ». Aucun coût n’a encore été annoncé par les chercheurs indiens.
Dans notre monde, une cuve de bacta est-elle une cuve de cellules souches qui viennent réparer le corps grâce à une spécialisation génétiquement modifiée ?
La DARPA, comme toujours, n’est pas en reste. Son programme baptisé Living Foundries (fonderies du vivant) veut rationaliser et standardiser le processus du génie génétique. La biologie synthétique.
La DARPA a lancé le défi suivant comme point de départ : créer une bibliothèque de «parties génétiques modulaires». Ensuite, l’agence veut un ensemble de dispositifs capables de générer de manière fiable divers systèmes génétiques. Pour finir, ils auront également besoin de plateformes de test pour évaluer rapidement la qualité des nouveaux biomatériaux. Un processus digne d’une usine qui pourrait porter ses fruits d’ici une dizaine d’années.

Des nanos-robots

Qu’est-ce qu’un nanomètre ? C’est un milliardième de mètre.
Quelle taille fait le diamètre d’un cheveu ? Son diamètre est de 40 000 à 100 000 nanomètres.
Quelle taille fait un globule rouge ? 7000 à 8000 nanomètres.
Qu’est-ce qu’un nano-robot ? C’est un outil de très petite taille (4 à 100 nanomètres) souvent fabriqué à partir d’ADN.

On a déjà entendu parler de nano-robots capable de transporter un médicament jusqu’à un organe ou de cibler des cellules cancéreuses. Des nano-robots en forme de flagelle ou de « s ». Ou bien des petites billes dirigées par un champ magnétique pour nettoyer les artères.
En réalité, les nano-robots n’ont donc rien de robotique. Mais ils pourraient bien devenir de véritables alliés.
Au mois de février 2018, une annonce intéressante était faite : des nano-robots pourraient asphyxier des tumeurs. Le principe est très simple : envoyer un nano-robot de 90 nanomètres sur 60 jusqu’à l’entrée de la tumeur. Une enzyme est ensuite libérée pour bloquer l’alimentation de la tumeur, qui fini par mourir. Le dispositif, qui semble prometteur, a fonctionné chez une souris qui a ensuite évacué le nano-robot de façon naturelle.
Selon le même principe de la réparation et de l’exploration non invasive, des chercheurs allemands de l’institut Max-Planck ont mis au point un polymère élastique composé de particules magnétiques. C’est ce qui permet son contrôle à distance.
Largement inspiré des méduses et des chenilles pour son déplacement, le micro-robot de 4 millimètres de long pourra ainsi se frayer un chemin dans notre corps après avoir été ingéré ou bien injecté à un endroit clef. Il peut emporter un « outil » en se recroquevillant dessus puis le relâcher ou l’utiliser à l’endroit voulu. Ce projet va probablement initier la création d’autres micro-robots basés sur une technique similaire.

Patience

La solution miracle proposée par le cinéma fait rêver. Ces technologies sont donc bien supérieures à nos onguents à base d’herbes ou de miel.

Est-il possible que, dans ce liquide imaginaire, flottent une multitude de nano-robots ? d’invincibles escadrons rebelles détruisant les tumeurs et les infections aux côtés desquels naviguent une escadrille de nano-robots médecins et mécaniciens travaillant de concert avec des cellules reprogrammées destinées à la guérison ?

Sources et infos :

Sites officiels :

Historique des pansements
Darpa
Oreille indienne
Nature
Combinaison de bacta (encyclopédie SWU)

Films concernés :

Stargate

Elysium

Jupiter Ascending

Transcendance

La Force dans Star Wars…

On en entend souvent parler, mais on ne la voit jamais. On peut la sentir, on peut même voir ses effets.
Les Jedi, les Sith et quelques chanceux maîtrisent cette énergie, cette ressource invisible. La Force peut leur permettre d’avoir des pouvoirs de télékinésie sur des objets ou des êtres. Elle permet également d’influencer des esprits « faibles ». Elle offre des réflexes et des capacités physiques hors norme. Elle donne la capacité de voir l’avenir (toujours en mouvement), de soigner des blessés ou de lancer des éclairs de Force.
Paradoxalement, on nous parle peu de cette Force dans les films. Obi Wan l’évoque en parlant à Luke : « Oui, La Force qui donne au chevalier Jedi son pouvoir. C’est une sorte de fluide créé par tout être vivant. Une énergie qui nous entoure et nous pénètre et qui maintient la galaxie en un tout unique ».

Le boson de Higgs

Cette découverte récente pourrait s’approcher de ce qu’est La Force.
Mais d’abord qu’est-ce que le boson de Higgs ?
C’est un champ de force, ce n’est pas une particule au sens palpable du terme. Les scientifiques ont besoin de modèles pour se représenter le monde. Le modèle standard est composé de 12 briques élémentaires (elles composent les noyaux, les molécules, les êtres vivants, les planètes, etc).
Pour lier ces briques, il faut de la colle. 4 colles donc, qui sont appelées « bosons de jauge ». Elles servent chacune de véhicule :
– le photon transporte la force électromagnétique,
– le gluon transporte la force forte,
– et les bosons W et Z qui transportent la force faible.
Une force si faible qu’on ne détectait pas de masse.
Le boson de Higgs est une théorie qui répondait donc à ce problème de masse. Le « mécanisme de Higgs » explique que ces masses sont bien là et proviennent d’interactions entre le boson W et Z, avec un nouveau champ de force : le champ de Higgs qui serait dans tout l’univers.
Vous n’êtes pas sûr d’avoir compris ce que vous venez de lire ? Pas de problème, allez tout de suite voir la vidéo d’explication du CERN (Organisation européenne pour la recherche nucléaire), ci-contre. C’est en français et c’est expliqué de façon simple par le physicien John Ellis. Quand vous l’aurez vu, je vous assure que le champ de Higgs et le boson de Higgs n’auront plus de secrets pour vous.

Voilà donc où est La Force !
Souvent nommée « particule de Dieu » cet aspect si diffus et omniprésent en même temps, rappelle effectivement beaucoup La Force que l’on connaît dans Star Wars.
Citons l’un des plus grands Jedi de Star Wars, le très sage maître Yoda : « Mon alliée est La Force. […] Son énergie nous entoure et nous relie. Tu dois sentir La Force autour de toi. Ici, entre toi, moi, l’arbre, la roche, partout ! »
Des paroles qui font penser au champ de Higgs.
Et aujourd’hui, la théorie de Higgs est devenu une réalité !
C’est la 4 juillet 2012 que les scientifiques du CERN ont affirmé (avec 99 % de certitudes !) avoir découvert une particule ayant les propriétés du boson de Higgs. Ils l’ont détecté grâce à des milliards de collisions entre protons : les protons sont lancés les uns contre les autres à des vitesses proches de celle de la lumière dans l’accélérateur de particules LHC (Le Grand collisionneur de hadrons).
L’intérêt ? Les scientifiques déplorent depuis longtemps que la relativité générale et la physique quantique soient incompatibles. Ce boson de Higgs pourrait apporter l’unification tant espérée de ces deux théories.
Cette découverte apporte également une meilleure compréhension de notre univers. Cela va pouvoir expliquer une partie de la naissance de l’univers et de la création de la matière !
Peut-être un prix Nobel de physique à la clef pour François Englert et Peter Higgs, les premiers à avoir émis cette théorie en 1964.

Mise à jour suite à l’actualité du 08/10/2013
Le prix Nobel de physique vient effectivement d’être remis au belge François Englert et au britannique Peter Higgs. Une consécration. Malheureusement, voilà un an que la découverte a eu lieu, et il n’y a pas encore eu la révolution tant attendue dans la recherche. À suivre.

Des capteurs et un joli bonnet… ou un implant neuronal ?

Et vous, êtes-vous sensible à La Force ?

Il existe de nombreux systèmes en développement visant principalement à sortir les gens de paralysies graves. Cela permet de contrôler un fauteuil roulant par la pensée, ou de communiquer tout simplement.
Les interfaces cerveau-machine (ICM) sont souvent représentées par deux catégories.

La première méthode consiste à faire porter un « bonnet » ou une sorte de paire de lunettes par l’utilisateur. Cette interface, bourrée de capteurs, va pouvoir lire l’activité neuronale et la transmettre à la machine pour transformer chaque pensée en mouvement.
Mais comment cela fonctionne t-il exactement ? C’est en fait très simple. Par exemple si vous êtes entrain de penser que vous faites un mouvement à gauche, cela active une zone précise du cerveau. Et cela pour chaque mouvement. Il suffit donc de référencer dans un premier temps les signaux et de leur attribuer une tâche en fonction. Dans le cas d’un fauteuil roulant, le mouvement à gauche sera alors transformé en « tourner à gauche », etc.
Comme nous l’avions vu dans un autre article en robotique avec le retour de force, il existe un retour neuronal (neurofeedback). Cela permet à l’utilisateur de progresser dans la maîtrise de sa concentration. L’exemple développé par CLARTE permet d’envisager de nombreuses applications. Par exemple, cela pourrait servir d’outil thérapeutique pour des enfants ayant un problème de concentration. Si l’enfant ne se concentre pas, la vidéo reste de basse qualité (flou d’image et niveau sonore). Lorsque le signal d’activité cérébrale répond aux attentes, la vidéo s’améliore.
Ce système pourrait également évoluer et devenir un soutien dans le cadre d’opération de chirurgie très fine. Mais l’inconvénient vient du fait que les capteurs sont posés sur le cuir chevelu ; cela entraîne une certaine latence entre la lecture de la pensée et l’application du mouvement.

La seconde méthode, beaucoup plus invasive, est aussi beaucoup plus précise et réactive.
Les américains n’ont donc pas hésité à poser des implants directement sur le premier millimètre de cerveau. Et ça fonctionne !
BrainGate, par exemple, utilise cette méthode pour faire avancer la recherche (et, une fois de plus, la DARPA ainsi que d’autres organismes sont en coulisse). La technique est tellement bonne, qu’avec une micro-électrode de 96 connections, une femme paralysée peut se servir à boire en activant un bras robotisé. Il n’en faut pas plus pour imaginer un futur plein de possibilités !
Malheureusement, il y a encore un grand manque de précision (pour dessiner sur ordinateur par exemple). Le second inconvénient est lié à l’implant lui-même qui pose un problème infectieux. Sur certains patients, l’expérience n’a pas pu être prolongée à cause du rejet de l’implant.
De plus, La Force dans Star Wars reste « sans fil ». Ce qui n’est pas le cas de ces deux systèmes précités.

Si vous n’êtes pas encore prêt à attendre une petite vingtaine d’années pour un implant neuronal sans fil, il reste tout de même ce qui est déjà en vente sur le marché ! Plusieurs procédés permettent de se prendre pour un Jedi.

MINDFLEX & THE FORCE TRAINER

Le principe est avant tout basé sur un jeu. Un jeu cérébral, au sens propre ! Le but est simple : se servir de ses ondes cérébrales pour activer un ventilateur qui fera « léviter » la balle. Plus on se concentre, plus le ventilateur tourne et donc plus la balle s’élève. Il faut donc gérer sa concentration pour pouvoir contrôler le vol de la balle. La maîtrise de l’esprit sur la matière… La Force ?

Yoda, un sympathique paratonnerre mobile

Les Sith parviennent à envoyer des éclairs de Force, et Yoda en sait quelque chose ! Cette fois encore, nos capacités paraissent bien limitées par rapport à Star Wars.
Dans Star Wars, Yoda n’a aucun mal à bloquer cette foudre d’une seule main. Dans la réalité, la foudre peut être mortelle. Pour ceux qui y survivent, cela laisse des traces (brûlures, figure de Lichtenberg, sans compter les nombreuses séquelles possibles).
Yoda est donc très fort !

Comment produire un éclair ? Une technique des plus anciennes et des plus spectaculaires consiste à utiliser une « bobine de TESLA », du nom de Nikola TESLA, un inventeur génial pratiquement tombé dans l’oubli aujourd’hui (900 brevets, dont 300 officiels). TESLA est sans doute l’un des plus grands visionnaires ayant précédé Einstein avec lequel il n’avait qu’une vingtaine d’années d’écart.
En 1891, TESLA met au point sa bobine et en profite pour se mettre en scène. Si Tesla a été oublié, c’est sans doute aussi car il aimait mystifier la science et faire du spectaculaire. Régulièrement, il créé le « buzz » à une époque où la radio n’existe pas. L’histoire l’a rayé de nos livres pour d’obscures raisons (certains expliqueront qu’il avait découvert l’énergie libre et qu’il y a eu un complot, d’autres diront que c’est parce qu’il a fini sa vie ruiné après de mauvais investissements et à cause du peu de rentrées d’argent).
Toujours est-il que beaucoup de ses découvertes composent notre quotidien. Mais revenons à nos éclairs ! Lorsque sa bobine à résonance atteint plusieurs milliers/millions de volts (selon la taille du dispositif), elle permet de générer des arcs électriques impressionnants. Cette « foudre » artificielle n’a rien à envier aux Sith. Cela dit, un détail conséquent est à noter : si l’intensité est faible (ce qui est le cas), il n’y a aucun danger d’électrocution. La douleur sera perceptible, mais sans risque. C’est pourquoi TESLA ne craint pas de s’asseoir au beau milieu.

On peut tout de même s’amuser sans aucun danger avec des « éclairs » et se prendre pour un Sith. Il s’agit des « lampes à plasma ».
Une de fois de plus, c’est un gadget, mais il offre une sensation unique et très proche de ce que l’on voit dans les films : de la foudre au bout des doigts ! Il existe plusieurs modèles, mais ils utilisent le même principe.
La boule est composée :
– de gaz rares qui sont choisis pour leurs couleurs lorsqu’ils sont ionisés, le tout sous basse pression
– d’une petite électrode de forme sphérique placée au centre
– de la sphère extérieure
La « foudre » ainsi reproduite, est en fait une décharge électrique qui résulte du mouvement des électrons et qui dépend de la densité du gaz et de sa température. C’est pourquoi il est possible d’interagir en posant sa main sur la sphère. De plus, il existe souvent un système de détection sonore qui permet d’avoir une boule lumineuse s’accordant parfaitement au rythme de la musique.

Entre télékinésie, éclairs de Force, précognition et autres supers pouvoirs, La Force reste encore un défi pour la science ! Malgré les implants et les gadgets, nous n’en sommes pas encore au point de rattraper les Jedi.

Sources :
– le CERN
– Quantum Diaries
– Peter Higgs
– BrainGate
– MINDFLEX
– The Force Trainer
– CLARTE (Neurofeedback)
– Nikola TESLA (biographie)

Vidéos :
– Vidéo d’explication : c’est quoi le boson de Higgs ?
– BrainGate

Film concerné :

A l’inverse, dans 2001, l’Odyssée de l’Espace, Firefly ou Gravity, on n’entend aucun bruit dans l’espace. Cela donne une autre dimension dramatique aux scènes d’action car le contraste n’en est que plus flagrant.

Mais… du son dans l’espace, est-ce vraiment possible ?

Une histoire de matière et de support

Le son est une onde, c’est-à-dire une forme d’énergie. Contrairement aux particules de lumière (photons), le son a besoin d’un support pour se déplacer. Sur Terre, ce déplacement s’effectue grâce à notre atmosphère. L’air qui nous entoure propage l’onde sonore, de molécule en molécule, comme une chaîne. Les molécules ne se déplacent pas (elles vibrent seulement) mais l’onde se déplace grâce à elles.
Imaginez que vous lancez un caillou dans l’eau.
– L’eau, représente le support : notre atmosphère.
– Les vagues représentent l’onde qui se propage : c’est-à-dire la vibration qui sera relayée de molécule en molécule à 1224 km/h jusqu’à nos tympans.
Pour être audible, le son a besoin de faire des vagues, or, sans matière il n’y a pas de vagues.

Cet exemple soulève d’ailleurs un point intéressant : le son a besoin d’un support pour se déplacer, certes, mais quel que soit la matière. Ce support peut être l’atmosphère, mais aussi l’eau (pensez au chant des baleines). L’eau étant plus dense que l’air, les ondes se propagent beaucoup plus vite, à la vitesse de 5336 km/h. Et dans l’acier, le son voyage à la vitesse de 20 160 km/h ! Pensez aux indiens d’Amérique qui collaient une oreille sur la voie ferrée.
C’est en fait la matière en général qui permet la propagation des ondes.

Autre exemple, l’explosion des réservoirs d’Apollo XIII est passée plutôt inaperçue pour les astronautes qui étaient tous à l’intérieur. Ils ont entendu un bruit et ressenti une secousse, mais personne ne pouvait se douter de ce qui venait de se passer. C’est seulement en regardant par le hublot qu’ils ont réalisé.
Ce qui veut dire que lorsque Luke tire sur un chasseur TIE, il ne peut pas l’entendre exploser : il n’y a pas de contact direct entre les deux vaisseaux pour transmettre l’onde sonore.

Tout dépend donc de l’intensité et de la densité. Mais même comme cela, nous n’entendons pas le plus violent des bruits, s’il est produit à l’autre bout de notre planète.

Le « vide » spatial

Dans le vide spatial, il n’est plus question d’intensité mais d’abord de transport : des étoiles explosent sans que nous ne les entendions pour autant.
Il n’y a pas de bruit dans l’espace, car l’espace est vide. Mais pas si vide que cela… Il y a de la roche, de la poussière, du gaz, du plasma venant du soleil… L’espace n’est donc pas vide au sens où on l’entend. D’ailleurs, même le vide créé dans les laboratoires n’est jamais absolu.
Mais l’espace est-il « vide d’onde sonore » ?

Pour savoir à quoi m’en tenir, j’ai directement posé la question à Roland LEHOUCQ, astrophysicien au CEA :

Dans une galaxie lointaine, est-il possible que le vide ne soit pas aussi « vide » et qu’il permette à quelqu’un (dans une combinaison spatiale) d’entendre les explosions des chasseurs TIE ?
Concernant la question des ondes sonores dans l’espace il faut savoir qu’il y en a ! Dès qu’il y a de la matière, il y a la possibilité qu’une onde de pression longitudinale (une onde sonore !) se propage. Les différences avec les ondes sonores auxquelles nous sommes habitués sont les suivantes :
– la vitesse du son est beaucoup plus petite que dans l’air : car la température est basse et, pour une longueur d’onde donnée la fréquence associée est beaucoup plus basse que dans l’air habituel.
– l’intensité du son est minuscule : car dans un quasi vide le nombre de particules mises en jeu est très faible.
Bilan : on ne risque pas de les entendre, car ces ondes sonores sont très faibles et très graves.

Dans un film comme SW, on peut imaginer qu’un système de capteurs appropriés reçoivent ces ondes et les transmettent à l’intérieur du vaisseau en les rendant audibles aux oreilles humaines, pour que l’équipage se fasse une idée de l’intensité du combat.
Mais il y a quand même un souci : les vaisseaux se déplacent beaucoup plus vite que le son dans un milieu relativement vide et froid. Ils sont donc toujours supersoniques, ce qui change complètement la perception « sonore » de l’environnement : c’est comme pour nous, lorsqu’on voit passer un avion supersonique sans son bruit, qui le suit derrière.

On pourrait donc capter les ondes sonores (à l’aide d’un appareil) et les entendre dans le cas d’un observateur fixe (l’Etoile Noire). Verrait-on la planète exploser avant d’entendre l’explosion ?
La vitesse du son dans n’importe quel milieu est inférieure à celle de la lumière, on voit donc toujours les choses avant de les entendre. Et capter les ondes sonores qui se propagent dans le milieu interstellaire n’est pas chose aisée : comme je vous le disais les intensités (i.e. les différences de pression) sont minusculissimes et les fréquences extrêmement basses.

Dans le cas d’une galaxie très lointaine, peut-on imaginer un espace assez dense pour transporter l’onde sonore aussi vite que dans l’atmosphère de notre planète ? Un espace très poussiéreux, ou bien composé d’une matière ou de particules permettant le transport de l’onde ?
Aucun endroit de l’espace n’est aussi dense que notre atmosphère : ce que les astrophysiciens nomment « milieu interstellaire » est plus vide que le meilleur vide que l’on sait faire sur Terre… Et le milieu intergalactique est encore moins dense. Rien à espérer de ce côté là donc.

En résumé donc, l’onde sonore se déplace tellement lentement que n’importe quel vaisseau franchira le mur du son et n’entendra rien.

Neil Armstrong parle et notre planète chante

Si l’espace n’est pas suffisamment « chargé » pour transporter une onde sonore, alors comment se fait-il que cette phrase de Neil Armstrong (ci-dessous) soit la plus connue de la conquête spatiale à l’heure actuelle ?

Une onde sonore est mécanique.
Une onde radio est électromagnétique.

Ce qui veut dire que lorsque Neil parle dans son casque, ses ondes sonores sont converties en ondes radios. Ces dernières sont amplifiées par le module lunaire et envoyées à la Terre.
Ce sont ces ondes radios, captées sur Terre, qui sont ensuite « traduites » en ondes sonores. Tout comme les ondes lumineuses, les ondes radios n’ont aucun mal à se déplacer dans l’espace (elles sont toutes deux électromagnétiques, seule la fréquence diffère). Mais on se rend compte de la lenteur de la vitesse de la lumière à l’échelle cosmique. En effet, même si les ondes radios se déplacent également à 300 000 km/s, il faut d’abord qu’elles traversent 384 000 km de vide pour rejoindre la Terre. Une question posée par Houston met donc 1,25 seconde à parvenir jusqu’aux oreilles des astronautes. Même s’ils répondent immédiatement, leur réponse mettra à nouveau 1,25 seconde pour parvenir à la Terre. Houston a donc un décalage d’environ 2,5 secondes (voire 3 secondes) entre sa question et la réponse ! La Lune, malgré sa distance, est juste à côté de chez nous à l’échelle de l’Univers. Alors imaginez le résultat sur des distances comme Terre-Jupiter, Terre-Pluton ou un autre système solaire…

Dans le vide sidéral, on peut aussi capter le bruit de notre planète. On appelle cela le Chorus.
Ce sont des ondes électromagnétiques qui sont émises par le champ magnétique terrestre.
À l’aide de satellites, ces ondes radios très faibles ont été captées puis transmises à la NASA qui les a ensuite converties en ondes sonores. C’est ce résultat que l’on peut entendre ci-dessous.

Il y a de quoi être surpris lorsqu’on écoute ce « Chorus » ! On appelle également ce phénomène « Chœur de l’aube », car il avait d’abord été pris pour un chant d’oiseaux. Le phénomène, connu, n’avait encore jamais été enregistré. Sans les deux satellites EMFISIS, nous n’aurions pas pu profiter de cette bande sonore.
Cette onde électromagnétique se situe entre 300 et 1000 Hz, ce qui la fait entrer dans la catégorie des ondes radio Ultra Basse Fréquence (UBF).
Un chant d’oiseaux ? Un chant d’animaux de la mer ? N’essayez plus de rapprocher ce son de quelque chose que vous connaissez. Vous savez désormais que c’est le chant de notre planète !

Mais alors, comment expliquer le bruit dans l’espace des films de science-fiction ? Cela reste un mystère, bien commode pour les scènes d’action !

On peut tout de même répondre à deux questions :
– Y a t-il du son dans l’espace ? Oui, sans aucun doute.
– Peut-on l’entendre ? Non, il est inaudible pour nous.

Il reste donc une solution pour expliquer les bruits spatiaux de Star Wars et Star Trek : la narration. La prochaine fois que vous entendrez une explosion, vous pourrez partir du principe qu’elle illustre le type de bruit qui serait audible si on pouvait l’entendre… tout simplement !

Sources et infos :

Sites officiels :

NASA (à propos du Chorus)

Films concernés :

2001, l’Odyssée de l’Espace

Battlestar Galactica

Firefly

Gravity

Stargate

Star Trek

​

et beaucoup d’autres…

Les progrès faits en matière de stockage pourraient donner l’impression que nous sommes déjà arrivés à de telles capacités.
En fait, tout dépend des données stockées. Le texte, c’est bien connu, prend beaucoup moins de place que l’image ou la vidéo.

Pour commencer donnons quelques bases (normalisation de 1998) :
1 kilooctet (ko) = 1 000 octets
1 mégaoctet (Mo) = 1 000 ko = 1 000 000 octets
1 gigaoctet (Go) = 1 000 Mo = 1 000 000 000 octets
1 téraoctet (To) = 1 000 Go = 1 000 000 000 000 octets
1 pétaoctet (Po) = 1 000 To = 1 000 000 000 000 000 octets

Quelques ordres d’idées (les formats et les périphériques évoluent très vite, sans être une science exacte) :

– 1 kilooctet (ko). Par exemple, 200 pages de texte basique pèsent 1500 ko. Soit 1,5 Mo.

– 1 mégaoctet (Mo). Une image, selon son format, peut peser de quelques ko à plusieurs dizaines de Mo. Un fichier MP3 pèse environ 5 Mo.

– 1 gigaoctet (Go). Une unité qu’on connaît bien ; de la clef USB 32 Go aux disques durs des ordinateurs dont les capacités de stockage se sont considérablement développées en quelques années (permettant de stocker des centaines de Go).
Toujours pour garder un ordre d’idée, une vidéo se compte en Mo allant de 350 à 1 Go en moyenne, selon la durée et la qualité du film ou de l’épisode sur DVD. Pourtant la capacité de stockage d’un DVD peut aller jusqu’à 8,50 Go en double couche (recto-verso).
Un film sur Blu-Ray peut peser 12 Go par exemple ou bien plus… ou bien moins. Tout dépend de la façon dont il est vendu (bonus, qualité de la HD, 3D ou pas, etc). Le Blu-Ray a une capacité de stockage pouvant monter à 100 Go en double couche. La console de jeu de Sony par exemple, utilise le Blu-Ray pour éviter la multiplication des DVD pour un seul jeu.

– 1 téraoctet (To). De même, les périphériques de stockage de masse ont littéralement explosé en quelques années. Les plus gros peuvent aller jusqu’à 3 To. Ils restent avant tout d’usage professionnel. Pourtant ils peuvent devenir indispensables lorsqu’on commence à faire beaucoup de montage vidéo et qu’on veut absolument conserver ses souvenirs de vacances filmés en HD.

– 1 pétaoctet (Po). Par exemple, le montage d’Avatar en 3D, a nécessité 1 Po de mémoire.
Facebook dispose de 30 Po de stockage, soit 30 000 000 000 000 000 d’octets. De quoi donner le vertige ! Cela permet de stocker n’importe lequel de vos« clics », pour analyser vos habitudes de consommations, en attendant l’éventuelle utilisation de ces données par une marque ou un publicitaire. Même principe pour Amazon ou Google.

Alors quels sont les procédés qui permettront de stocker les hologrammes de nos futurs maîtres Jedi ?

De l’or !

Il existe un système qui permet d’augmenter la capacité de stockage sur un disque : les nanoparticules d’or !
C’est une équipe de chercheurs australiens qui a fait cette découverte. Leurs travaux sont basés sur trois types de longueur d’onde différentes ce qui permet d’enregistrer trois fois plus de données que dans un enregistrement classique. La lecture sélectionne un type d’onde parmi les trois disponibles pour pouvoir choisir les informations à recueillir.
C’est avec cette technique (résumée sommairement) que les scientifiques peuvent créer un disque de 1600 Go !
Leur secret : des nanoparticules de différentes tailles et donc de différentes longueur d’onde en plus de différentes polarisations (changements de la lumière émise par le laser).
Le projet est toujours en développement, mais n’arrivera pas sur le marché avant plusieurs années. Petit inconvénient : un coût rédhibitoire qui freinerait l’implantation du produit, même auprès des professionnels. Ce ne serait pas à cause de la présence de l’or, mais plutôt du coût global de la technologie utilisée.

Un vrai holocron ? le cristal de données !

Par le passé, des recherches on permit de stocker des données sur le volume complet d’un cristal.
Les particularités physiques du cristal permettaient d’augmenter la capacité de stockage (4 Go par mm3). Le problème restait celui de la longévité réduite du produit (environ 50 ans) et du coût exorbitant de cette technologie.
Les capacités de stockage étant essentiellement destinées d’abord à un public de professionnels, l’idée fut transformée en disque holographique polyvalent (HVD).
En effet, comment se servir du cristal de données ? Contrairement à Star Wars, il faut une machine pour pouvoir recevoir les données puis les convertir sous forme de 0 et de 1 et les renvoyer sur un écran LCD par exemple.
C’est donc un problème lié aux connaissances scientifiques actuelles. Pour pouvoir arriver à l’holocron de Star Wars avec ce principe, il faut au moins :
– pouvoir réduire le système de diffusion des données à la taille du cristal et l’intégrer
– réduire le système d’alimentation et l’intégrer au cristal.
La société Optrion développe cette technologie. Elle vent une caméra holographique qui utilise un cristal de BSO (oxyde de bismuth et de silicium) pour enregistrer des données. La caméra est destinée à un usage en photomécanique.

Le disque holographique polyvalent (HVD à ne pas confondre avec le HD-DVD)

Le HVD est en fait directement inspiré des travaux effectués sur les cristaux photoréactifs. Longtemps montré comme le support qui succédera au Blu-Ray, on l’aurait presque oublié.
Pourtant ce support peut faire rêver.

Le principe est d’enregistrer les données sur le disque en entier. C’est-à-dire optimiser l’espace du disque sur son volume.
Cela donne un gros sandwich d’une dizaine de couches et deux fois plus épais qu’un DVD mais du même diamètre (ou à peu près).
Les données sont situées dans une couche photopolymère (réagissant aux lasers vert et rouge du lecteur). Elles sont stockées sous forme d’hologramme numérique.
L’intérêt est de pouvoir emmagasiner près de 4 téraoctets !
En combinant la technologie au laser bleu du Blu-Ray, il est possible d’augmenter encore cette capacité. De plus, la vitesse d’accès aux données (chargement) est beaucoup plus rapide et le système peut gérer une lecture en parallèle de plusieurs flux de données.
A côté de cela, le cinéma change lentement, mais la nouvelle technique utilisée, la 4K (ex : IMAX et IMAX 3D), offre une définition nettement supérieure au cinéma numérique classique en 2K : une résolution quatre fois plus importante.
Un avantage qui permet, entre autre, de se rapprocher de l’écran de cinéma sans les nuisances de la taille du pixel. On parle déjà de 6K, 8K à venir… la largeur peut changer, et les formats sont particulièrement variés.
Qui dit « haute définition », dit plus de « mémoire nécessaire » pour le stockage et pour la vente dans le commerce des disques.
L’Holographic Versatile Disc Alliance travaille sur ce procédé. Elle est composée de plusieurs entreprises de technologie de pointe. InPhase Technologie, par exemple, a beaucoup progressé. Si cette technique se répand, le HVD pourrait devenir l’équivalent dans nos salons des progrès faits au cinéma. Les télévisions Full HD n’auront pas besoin d’être changées pour accéder à cette définition. Seul le lecteur devra impérativement changer.
Le HVD représente les mêmes caractéristiques que la mémoire holographique sur cristal, avec peut-être un peu moins de capacité de stockage. Mais, par rapport à un cristal, il ne nécessite pas de tout changer dans le cas d’une vente dans le commerce (packaging, rayons, aspect accepté du public, etc).
Une véritable course est engagée pour faire du HVD le futur du disque.
S’il se démocratise il pourrait remplacer le Blu-Ray. Cela reste néanmoins une spéculation sur l’avenir.

Disques durs

Combien faudrait-il de Po dans l’optique de stocker plusieurs hologrammes de 2h00 d’un maître Jedi ?
Les pétaoctets sont pour l’instant fabriqués en trichant, c’est-à-dire en ajoutant plusieurs disques durs de 500 Go. La capacité maximale étant pour le moment celle du commerce : 3 To.
Mais cela va vite changer.
Dans le laboratoire de recherche d’International Business Machines (IBM), à Almaden (Californie) une capacité de stockage de 120 Po va voir le jour. 120 Po, soit 120 millions de Go…
Cette performance a été obtenue en combinant 200 000 disques durs (d’environ 600 Go).
De quoi faire 60 sauvegardes de l’intégralité du Web.
Cette capacité énorme pourra servir dans des simulations complexes au client qui l’a commandé à IBM (météorologie, sismologie).
De telles installations (les datacenters) nécessitent un système de refroidissement liquide. Le refroidissement à l’eau devient standard et IBM annonce qu’il sera de plus en plus fréquent de récupérer cette énergie perdue pour chauffer les locaux et l’eau des entreprises.
De plus, les pannes sont anticipées avec une sauvegarde continue des données. Une solution qui permettrait au système de fonctionner « un millions d’années sans perte de données ni de performances » selon IBM.

Reste à réduire ce système à la taille d’un holocron. Selon IBM, les systèmes de stockages actuels sont arrivés à leurs limites physiques. La place qu’ils nécessitent serait donc incompressible.
C’est pourquoi IBM Research travaille actuellement sur un nouveau procédé. Des 0 et des 1 à l’échelle atomique !

Avec seulement 12 atomes, ils peuvent enregistrer une information.
Le principe est 100 fois plus dense que les disques durs actuels !
IBM plaisante en précisant qu’une collection complète de musiques et de films pourrait tenir dans un petit collier autour du cou.
Cette technologie révolutionnaire pourrait donner naissance à de nouveaux produits.

Si les progrès peuvent donner l’impression de s’approcher des capacités de mémoire des holocrons, il faut encore miniaturiser un hologramme et l’adapter pour pouvoir projeter l’image de quelqu’un qui parle.

La solution est peut-être un mélange de toutes les technologies connues ; mais il reste encore beaucoup de chemin à faire.
Une histoire à suivre en parallèle des hologrammes…!

Sources et infos :

Sites officiels :

SONY
Optrion
Inphase technologies
IBM

Les nanoparticules d’or :
– Université de Swinburne
– Article parut dans Nature (21 mai 2009).

Vidéo :

Les 12 atomes d’IBM

Films concernés

Le nombre de systèmes inventés ou en développement peut donner le vertige !
Tout d’abord, comment sont fabriqués les hologrammes actuels ? Sans entrer dans des détails trop complexes, il s’agit d’un élément (personne, objet) reproduit par diffraction laser. C’est-à-dire qu’un faisceau se sépare en 2 pour toucher une plaque de réception. L’un des deux faisceaux touche l’élément à reproduire avant de toucher la plaque. C’est le mélange des deux faisceaux qui crée une 3D holographique.

On entend beaucoup parler des futurs téléviseurs 3D sans lunettes et Oled, mais on parle moins de l’arrivée massive des hologrammes. Pourtant, cela n’a pas échappé aux industriels.
Selon certains d’entre eux, les téléviseurs 3D sans lunettes n’existeront tout simplement pas.
Nous pourrions bientôt parler d’« Hogels » (impulsions laser) au lieu de pixels. Un écran en matériau polymère photoréfractaire rafraichit l’image toutes les 2 secondes. Une avancée considérable selon les chercheurs américains.
D’ici 5 à 10 ans les premières télévisions holographiques pourraient se trouver sur le marché.

Bien sûr cela implique de :
– gagner en qualité d’image
– gagner en temps de réponse. Le temps de réponse du direct se comptait en minutes il n’y a que quelques années. Aujourd’hui certaines entreprises atteignent un taux de rafraichissement de l’ordre d’une webcam.
– réduire la place prise par le matériel
– rendre la capture moins contraignante
– réduire les coûts
Et pour les téléviseurs, il faudrait tourner l’ensemble des programmes diffusés en 3D holographique (alors que la HD est encore loin d’être systématique).
Ce sont quelques-uns des points sur lesquels se penchent les équipes de recherches.

Si les hologrammes et la lumière en général vont bientôt envahir notre quotidien, on peut se demander : où et comment ?
Je vais prendre six exemples concrets pour avoir un aperçu des technologies actuelles.

1. BEAM
La société BEAM par exemple, utilise la projection à grande échelle. Des murs entiers de bâtiments sont animés d’images. Les projections les plus réussies donnent même l’illusion de la 3D. Une projection prévue sur des plages horaires logique : « Ce médium unique sera proposé durant les mois d’automne, d’hiver et du début du printemps de 17h00 à 23h00 et de 06h00 à 08h00. »
On peut noter au passage qu’il ne s’agit donc pas d’augmenter la pollution lumineuse ; sans doute plus pour des raisons économiques d’ailleurs.
BEAM fait également des démonstrations holographiques.

2. VIZOO
Les hologrammes sont également utilisés dans la mode comme ce défilé développé par VIZOO. Un concept idéal et un système inédit (et en HD) car visible des deux côtés.
Néanmoins, l’exploit technique datant de 2007, on peut se demander s’il ne va pas rester unique. Cette entreprise danoise a également travaillé pour le Parc Astérix en créant Le Défi De César (ouvert en 2008), une 3D holographique sur fond noir.

3. LM3 LABS
Il existe beaucoup d’autres types de systèmes comme ceux développés par LM3 LABS.
Il s’agit d’un type de « faux » hologrammes dont le but est l’interactivité. Quelques exemples :
– l’Air Strike propose une gestuelle totalement connectée.
– l’Ubiq Window propose un support interactif sur… une fenêtre (musées, etc).
– le Catchyoo propose de la réalité augmentée sur le sol, le mur et le plafond.

Tout le développement de chez LM3 LABS est d’ailleurs basé sur l’interactivité et la réalité augmentée. Je vous invite à visiter leur site particulièrement intéressant. Contrairement à Star Wars, leurs faux hologrammes possèdent un support physique. Mais cette technologie n’en est pas moins intéressante. Elle permettrait, par exemple, d’interagir avec une table ou le sol ; d’animer des musées ou des lieux publics ; d’interagir avec des produits virtuels exposés en vitrine (bijoux, vêtements) ; servir dans des conférences ou des réunions de travail, en médecine, en architecture ; etc… Un grand champ d’applications est donc possible.

4. ICT
Encore d’autres hologrammes avec ICT (Institute for Creative Technologies)
Leurs scientifiques parviennent à faire un hologramme qui communique en temps réel avec un décalage d’à peine une seconde. Le procédé est visible en suivant ce lien. Mais l’hologramme n’est pas généré sur 360 degrés.

Un inconvénient qu’ils peuvent corriger en appliquant un processus un peu différent sur un objet fixe tel qu’un chasseur TIE (l’explication en détails). Cette fois l’élément est visible sur 360 degrés.
Un hologramme qu’on pourrait facilement trouver dans Star Wars !

Il existe encore un autre système développé par ICT qui ressemble à la chambre de méditation de Dark Vador.
Les murs sont composés de caméras et de projecteurs. Quant au sol, il permet de marcher/courir grâce à un simple tapis roulant.

Une technologie particulièrement encombrante tout de même, mais qui servira probablement dans l’avenir du cinéma ou de la publicité. Il n’est pas difficile d’imaginer des acteurs tournant leurs scènes à l’aide de ce procédé au lieu de les faire sur un fond vert ou bleu… On peut même envisager que le système soit plus grand et qu’il puisse accueillir des scènes d’action.

Le prochain Star Wars sera-t-il tourné dans cette bulle… ?

5. MUSION
Voici une autre technique qui fut révélée en Grande Bretagne, (à l’aéroport de Manchester) où la première mondiale de ces hologrammes eut lieu.
C’est l’entreprise MUSION qui en est à l’origine.

L’Eye Say est très impressionnants et presque aussi vrai que nature. Ce n’est en fait qu’une simple projection sur un panneau en verre fumé découpé à la forme des personnages. Mais l’effet est garanti !

MUSION n’en est pas à son coup d’essai, ils ont toutes sortes de projets liés de près ou de loin à la téléprésence et au monde du spectacle.
La qualité de l’Eyeliner est tellement impressionnante qu’il est difficile de savoir qui est l’hologramme et qui ne l’est pas.
Black Eyed Peas – The Time Live aux NRJ Music… par letelevengeur Quand la surprise est au rendez-vous, l’illusion est parfaite : saurez-vous trouver qui est l’hologramme dans la vidéo ci-contre ?
MUSION a créé l’un des systèmes où l’illusion fonctionne le mieux. Une entreprise qui a tout l’air d’avoir un temps d’avance sur les autres.
Pixie Lott, Tokyo Hotel, Gorillaz & Madonna, Black Eyed Peas, Maria Carrey, les représentations animées d’hologrammes commencent à s’accumuler.
Les coûts annoncés par MUSION sont entre 9 000 et 20 000$ par représentation. MUSION assure que ce sont des tarifs qu’on retrouve dans des concerts classiques.
Pour comprendre comment fonctionne tout cela : une vidéo schématique.

Quelques petits défauts :
– il est préférable d’avoir une place en face de la scène
– il vaut mieux regarder le concert avec un peu de recul
– il peut y avoir un halo légèrement terne (plus ou moins visible selon les concerts, un aspect sans doute lié à la feuille de papier d’aluminium).
Gros avantage, leur méthode est moins contraignante qu’avec du verre ou du plexiglas et donc moins coûteuse.
Et ce n’est que le début ! MUSION pourrait encore nous surprendre.

Mise à jour du 15/04/12
Effectivement ce n’était qu’un début. En ce dimanche 15 avril, Tupac, le chanteur décédé, a refait son apparition sur scène. MUSION a donc sauté le pas. Après coup, les réactions du public sont très variées : choquant, indécent, fantastique, merveilleux… Difficile de dire si le jugement est lié à la « résurrection » d’un mort ou bien à la personalité de Tupac.
On peut se demander si les réactions seront différentes avec d’autres chanteurs. Quoi qu’il en soit, Michael Jackson et Elvis Presley vont sans doute remplir à nouveau les salles de concert !

6. iO2 TECHNOLOGIE
Pour conclure ce petit tour des hologrammes, parlons d’Heliodisplay de io2 TECHNOLOGIE.
Un outil particulièrement efficace et cher ! Il ne nécessite pas de support de réception contrairement aux autres procédés. Il mesure 2 m 30 et pèse 31 kg.
En fait, le L90 utilise l’air de la pièce et une petite quantité d’eau qu’il diffuse. C’est sur cette quantité d’eau qu’est reçue l’image holographique. Un atomiseur vaporise donc des particules d’eau de l’ordre de 10 microns. Une fois en marche, il ne dégage pas plus d’humidité que la présence de 3 personnes dans une pièce.
Le système peut utiliser la HD et générer une image 3D sur 360 degrés.

Voilà ce que l’on pouvait dire sur les hologrammes à l’heure actuelle.
Tout cela avance très vite, et ceux qui ne restent pas dans la course passent à côté d’un marché porteur.
L’hologramme portable de Star Wars, qui ressemble un peu à un téléphone portable, n’existe pas pour le moment. On pourrait croire que ce n’est pas pour tout de suite, mais finalement tout cela avance très très vite. L’enjeu ? L’argent. Des montagnes d’argent pour celui qui proposera une technologie simple, efficace et abordable (au moins pour des publicitaires).
L’hologramme, et la dématérialisation de l’image en général, représentent les défis techniques de demain : concerts, cinéma, télévision, publicités, services.

Sources et infos :

Sites officiels :
BEAM
VIZOO
LM3 LABS
ICT
MUSION
io2 TECHNOLOGIE

Vidéos :
MUSION pour Deutsh Telecom
Aéroport d’Orly
Héliodisplay

Films concernés