Des capteurs pour nos cinq sens
En 2015, j’ai exploré comment nos cinq sens principaux – la vue, l’odorat, le goût, le toucher et l’ouïe – étaient recréés à l’aide de capteurs. Nos sens nous permettent de nous déplacer dans la vie : ils nous donnent une perspective de l’environnement qui nous entoure et nous aident à interpréter le monde dans lequel nous vivons. Mais nous sommes également limités par le monde sensoriel. Si un sens est diminué, il peut y avoir un moyen d’approximer ou d’améliorer ses effets (comme nous le faisons avec les appareils auditifs) ou de s’appuyer sur un autre sens de manière compensatoire (comme avec le braille et la langue des signes).
Aujourd’hui, des gadgets (et des technologies IoT) sont construits qui fonctionnent en conjonction avec, ou remplacent complètement, les capacités des yeux, des oreilles, du nez, de la langue et des mains. Les récepteurs sensoriels peuvent être remplacés par des dispositifs à puce électronique qui remplissent les mêmes fonctions que ces récepteurs, fixés ou intégrés à notre corps.
La technologie en 2015 m’a ouvert les yeux (ha-ha), mais je voulais examiner à quel point les choses ont progressé au cours des dernières années.
Vue: Vous vous souvenez de Google Glass ? Avant sa disparition, les ingénieurs travaillaient sur des lunettes connectées aux automobiles et fournissant des affichages de télémétrie sur la lentille. Aujourd’hui, vous pouvez vous procurer un appareil qui transmet ces informations sur le pare-brise ou les affiche à l’aide d’une technologie intégrée au verre. Nous disposons également d’une technologie qui vous permet de « voir » à travers les murs .
Il y a 285 millions de personnes malvoyantes dans le monde ; parmi elles, 39 millions sont totalement aveugles. Les dispositifs d’assistance basés sur des capteurs pour les aveugles avaient autrefois des capacités limitées et alertaient généralement l’utilisateur uniquement de la présence d’obstacles. Des chercheurs ont désormais développé un dispositif d’assistance portable qui permet à une personne de ressentir son environnement et de se déplacer de manière plus sûre. Ces appareils , actuellement disponibles sous forme de bracelet équipé d'un sonar ou de moniteur radar, utilisent des ondes de fréquence et fournissent une rétroaction sous forme de vibrations ou de son.
Il y a bien plus, mais des yeux bioniques sont en cours de développement et des patients aveugles testent des implants bioniques qui s’appuient sur une interface cerveau-ordinateur. Ces dispositifs pourraient redonner une certaine vision à des patients atteints de certaines maladies oculaires génétiques. Une caméra et un ensemble d’électrodes implantées autour de l’œil et des cellules rétiniennes peuvent transmettre des informations visuelles le long du nerf optique jusqu’au cerveau, produisant des motifs lumineux dans le champ de vision du patient. Les résultats ne sont pas parfaits, mais cela donne de l’espoir aux personnes dont la vision est limitée ou déclinante.
Odeur: Depuis Smell-O-Vision et Smell-O-Rama dans les années 1940-50 jusqu’aux petits appareils qui se connectent à votre appareil mobile pour émettre un parfum, les objets conçus pour créer des odeurs existent depuis un certain temps, tout comme les appareils conçus pour « sentir » une substance dans l’air, comme les détecteurs de fumée, de radon et de monoxyde de carbone. Les chercheurs ont déjà développé des capteurs portables qui peuvent sentir le diabète en détectant l’acétone dans l’haleine, et ont découvert comment utiliser un capteur pour identifier l’odeur du mélanome . Apple envisage également d’ajouter des capteurs à l’iPhone et à l’Apple Watch pour détecter une hypoglycémie en fonction de l’odeur corporelle. Les nez électroniques actuels peuvent sentir plus efficacement que les nez humains, grâce à un ensemble de capteurs de gaz qui se chevauchent de manière sélective, ainsi qu'à un composant de réorganisation des motifs. L'odeur ou la saveur est perçue comme une empreinte digitale globale et génère un modèle de signal (une valeur numérique) utilisé pour caractériser les odeurs. Que serait « puer » à la puissance N ?
Audience: Selon le cabinet britannique Wifire Consulting , la technologie auditive à elle seule représentera un marché de 40 milliards de dollars d'ici 2020. En 2018, ce montant était de 5 milliards de dollars. Nous disposons de dispositifs d’alerte, d’implants cochléaires et d’un gilet portable qui aide les personnes sourdes à entendre grâce à une série de vibrations. Une série de capteurs captent les sons et vibrent, permettant au porteur de ressentir plutôt que d’entendre les sons. Les vibrations se produisent à la fréquence exacte à laquelle le son est produit. (Avez-vous déjà été à côté d’un haut-parleur retentissant lors d’un concert et ressenti le son ? Vous n'avez pas besoin de l'entendre pour reconnaître le coup de basse.)
Et comment communiquer avec ceux qui ne connaissent pas la langue des signes ? Les gants prototypes SignAloud traduisent les gestes de la langue des signes américaine en anglais parlé. L'appareil a été critiqué en raison d'erreurs de traduction et parce qu'il ne captait pas les nuances de la langue des signes (comme les signaux secondaires des mouvements des sourcils, les changements du corps du signataire et les mouvements de la bouche) qui aident à transmettre le sens et l'intention. Avec un autre gant, les utilisateurs peuvent enregistrer et nommer des gestes qui correspondent à des mots ou des phrases, éliminant ainsi les ajouts faciaux ; une autre version peut envoyer des traductions directement au smartphone du porteur, qui peut alors énoncer les mots ou les phrases.
Touche: En 2013, des chercheurs ont développé un capteur flexible capable de détecter simultanément la température, la pression et l’humidité, constituant ainsi un grand pas en avant vers l’imitation des caractéristiques de détection de la peau humaine . Ailleurs, le centre médical de l'Université de Pittsburg a conçu un bras robotisé qui permet à l'utilisateur de ressentir le toucher appliqué aux doigts robotisés.
Et maintenant nous avons un nerf artificiel ! Semblable aux neurones sensoriels intégrés dans notre peau, un appareil flexible ressemblant à un pansement détecte le toucher, traite l'information et l'envoie à d'autres nerfs. Plutôt que des zéros et des uns, ce nerf utilise le même langage qu’un nerf biologique et peut communiquer directement avec le corps, qu’il s’agisse de la patte d’un cafard ou des terminaisons nerveuses résiduelles d’un membre amputé.
Les prothèses actuelles peuvent lire l’activité cérébrale d’un utilisateur et se déplacer en conséquence, mais imaginez l’inverse : des circuits qui transforment la tension en impulsions électriques. Les sorties de ce nerf artificiel sont des schémas électriques que le corps peut comprendre : le « code neuronal ». Oubliez les ordinateurs, il est temps de passer aux neurones !
Goût: L’ Internet de l’alimentation est en pleine expansion. J’ai écrit sur des baguettes intelligentes qui peuvent détecter les huiles contenant des niveaux de contamination insalubres, une fourchette qui surveille le nombre de bouchées que vous prenez et une tasse intelligente qui compte la quantité et les calories que vous buvez.
Le domaine de la recherche chimiosensorielle se concentre sur l’identification des récepteurs clés exprimés par les cellules gustatives et sur la compréhension de la manière dont ces récepteurs envoient des signaux au cerveau. Par exemple, les chercheurs s’efforcent de mieux comprendre comment les substances sucrées et amères se fixent à leurs récepteurs ciblés. Ce que nous considérons comme le goût provient souvent de la composition moléculaire d’un ingrédient alimentaire ainsi que de l’odeur. L'Hypertaste d'IBM utilise des « capteurs électrochimiques composés de paires d'électrodes, chacune répondant à la présence d'une combinaison de molécules au moyen d'un signal de tension... Les signaux de tension combinés de toutes les paires d'électrodes représentent l'empreinte digitale du liquide », selon le blog de recherche IBM . Il doit également être entraîné comme le palais humain ! Un autre système axé sur le goût utilise des capteurs et des électrodes qui peuvent transmettre numériquement la couleur de base et l'acidité de la limonade à un verre d'eau, lui donnant l'apparence et le goût du favori de l'été.
Quoi qu’il en soit, toutes ces technologies nécessitent une application, des services et du code pour fonctionner correctement. La science-fiction mise à part, qui aurait pu penser que les perspectives d’un individu seraient intégrées si rapidement dans un logiciel ?