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10 technologies qui vont transformer l’informatique

1 : Introduction 2 : OLED flexibles 3 : ReRAM et MRAM 4 : Wi-Fi ac, WiGig et Super Wi-Fi 5 : Après le transistor en silicium 6 : High-tech transparente 7 : L'invisibilité 8 : Informatique quantique 9 : Claytronics 11 : Interfaces neuronales 12 : Conclusion

Des robots et des MEMS

Image 1 : 10 technologies qui vont transformer l'informatique

Les MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) sont un sujet d’actualité de plus en plus récurent, principalement parce que ces structures microscopiques continuent à transformer nos appareils électroniques (cf. « Le 1er gyroscope dual core au monde ») et notre société (cf. « mChip, un MEMS qui sauve des vies au Rwanda »). Dans notre dossier consacré aux MEMS (cf. « MEMS : le monde microscopique de votre smartphone »), nous avons volontairement passé sous silence les applications robotiques, principalement par souci de concision et pour nous concentrer sur les applications grand public. Un dossier sur les technologies du futur permet néanmoins de revenir brièvement sur cette thématique.

Des robots MEMS

Lorsque l’on parle de MEMS et de robotique, on pense le plus souvent à des robots microscopiques destinés à des applications médicales et ce n’est pas faux. Depuis des années, les chercheurs tentent de fabriquer des robots sans fil, contrôlables à distance, de l’ordre du micromètre. Les MEMS, qui reposent sur un fonctionnement mécanique, sont des candidates idéaux pour ce genre d’application. En effet, de très nombreux défis physiques et technologiques rencontrés dans la fabrication de gyroscopes ou actionneurs se retrouvent dans les robots microscopiques (cf. « Complexité des MEMS »).

Les prototypes en démonstration aujourd’hui sont encore très primaires et nous sommes encore très loin des films de science-fiction de type Transformers. La première vidéo ci-dessous montre un micro-robot de 60 µm x 250 µm x 10 µm capable de faire tourner un bras et d’être contrôlé à distance. Ce prototype est issu de l’Université de Dartmouth aux États-Unis qui a réalisée une valse des robots MEMS sur la musique du beau Danube bleu de Johann Strauss.

Image 2 : 10 technologies qui vont transformer l'informatiqueMotes et poussières intelligentes

Si ces robots sont encore très loin d’avoir une application concrète, les motes (que l’on pourrait traduire par « grain » en français) sont beaucoup plus proches de nous. Ces structures microscopiques pourraient être assimilées à un MEMS indépendant qui regroupe la partie mécanique, l’électronique, une alimentation électrique (le plus souvent un générateur piézoélectrique) et un système de communication sans fil pour recevoir et transmettre des données. On en trouve déjà dans les voitures. Ce sont des structures très simples qui permettent par exemple de contrôler la pression des pneus.

Les scientifiques travaillent aussi sur un mote nettement plus poussé et aux applications bien plus importantes, qui répond au nom de poussière intelligente (smart dust sur la vidéo ci-dessous). Ces structures sont très proches des motes d’aujourd’hui, mais elles ont pour but de capter et analyser la lumière, la température, les vibrations ou des agents chimiques et elles sont destinés à faire partie d’un énorme réseau de millions, voire milliards de poussières permettant de créer un outil d’analyse en temps réel. Développée en partenariat avec DARPA (l’agence américaine pour les projets de recherche avancée de défense) la poussière intelligente est apparue dans les premiers papiers scientifiques en 2001, mais le concept a été imaginé dans les années 1990 par le chercheur Kris Pister.

Très schématiquement, la poussière intelligente est assez unique, car elle ne demande pas une organisation précise des grains. Il suffit de les saupoudrer sur une surface pour qu’ils fonctionnent et jouent leur rôle. Sur une route, ils permettent de surveiller le trafic et envoyer des informations en temps réel sur un embouteillage ou un accident. Sur un pont, ils peuvent mesurer l’usure structurelle et sur un mur, ils peuvent reconnaître les piétons et personnaliser les publicités. L’avenir de cette technologie est encore incertain et les applications mentionnées sont pour l’instant limitées à l’imagination des chercheurs. Le futur des poussières intelligentes dépend beaucoup de la miniaturisation des composants et le développement d’outils capables de gérer ce réseau et traiter ses informations.

Image 3 : 10 technologies qui vont transformer l'informatiqueDes MEMS pour améliorer les machines d’aujourd’hui

L’une des applications les plus communes aujourd’hui est l’intégration de MEMS classiques au sein des robots existants pour accroître leurs fonctionnalités et optimiser leur fonctionnement. Par exemple, des MEMS sur les doigts et les bras articulés permettent des mouvements plus précis et plus fiables. Dans le cas de membres artificiels pour patients ayant été amputés, cela permet de retrouver une sensation plus humaine. Dans le cas d’appareils électroménagers, cela se traduit par une plus grande autonomie et moins d’intervention de la part de l’utilisateur. Bref, l’idée est d’apporter plus de confort, mais dans certains cas, comme celui de la poussière intelligente, cela pourrait se traduire par une perte de sa vie privée.

Micro-robots MEMS

Smart Dust (poussière intelligente)

Sommaire :

  1. Introduction
  2. OLED flexibles
  3. ReRAM et MRAM
  4. Wi-Fi ac, WiGig et Super Wi-Fi
  5. Après le transistor en silicium
  6. High-tech transparente
  7. L'invisibilité
  8. Informatique quantique
  9. Claytronics
  10. Des robots et des MEMS
  11. Interfaces neuronales
  12. Conclusion