Combiner le vivant et l'électronique pour donner aux circuits imprimés de nouvelles capacités : voilà ce que souhaitent accomplir les chercheurs de Columbia Engineering. Et la première étape a été franchie.

Il suffit parfois de passer deux minutes à réfléchir pour se rendre compte à quel point le corps humain est complexe et impressionnant. C’est vrai, rares sont les fois où vous vous demandez pourquoi vous arrivez à sentir cette bonne odeur de café sans le moindre effort ou comment vous pouvez sentir les nuances gustatives du liquide qui vient délecter vos papilles. Et pourtant, ces choses naturelles ne sont pas accessibles à nos amis les robots et nos copines les machines, trop simples et pourtant trop complexes pour être reproduites. Alors les ingénieurs qui se penchent sur ces questions cherchent d’autres chemins : pourrait-on, par exemple, associer des éléments biologiques à des composants électroniques ?

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Schéma du montage : la membrane biologique fournit de l’énergie au composant électronique

Des chercheurs de Columbia Engineering dirigés par Ken Shepard ont fait un pas précieux vers ce type d’alliance entre le vivant et l’électronique en utilisant l’énergie récupérée par les systèmes vivants pour alimenter un circuit de type CMOS. L’expérience a permis d’utiliser l’adénosine triphosphate (ATP), soit la molécule qui « fournit par hydrolise l’énergie nécessaire aux réactions chimiques du métabolisme » pour alimenter un circuit intégré. Pour clarifier les choses en les grossissant nécessairement, on peut dire qu’un composant électronique a été alimenté par le même processus de conversion et d’approvisionnement énergétique que notre corps.

Pour Ken Shepard, c’est une merveilleuse avancée pour la science : « Nous sommes très excités à l’idée de pouvoir augmenter le nombre d’appareils qui pourront avoir de nouvelles fonctions, que ce soit recueillir de l’énergie grâce à l’ATP ou donner à des puces électroniques l’odorat ou le goût. » Si l’opération reste pour l’instant hors de portée, le professeur imagine continuer sur sa lancée avec son équipe en travaillant au niveau des molécules. Ce qu’il souhaite, en réalité, c’est pouvoir isoler des fonctionnalités biologiques et les greffer sur des composants électroniques, sans avoir besoin d’une cellule complète.

Pour les tâches de détection d’appareils explosifs, vous mettriez un chien au chômage, mais vous lui sauveriez peut-être la vie.

Et comme souvent, posons la question qui nous titille depuis le début : mais à quoi ça sert ? Eh bien le commandant Shepard donne un exemple clair et pertinent : imaginez par exemple un chien dressé pour détecter les bombes, que ce soit sur un champ de bataille ou dans une gare sur le trajet de votre RER. À chaque fois que ses bons services sont mis à contribution, l’animal risque sa vie. Maintenant remplacez le chien par un processeur qui comprend l’information donnée par une molécule qui permet l’odorat. Pour les tâches de détection d’appareils explosifs, vous mettriez le chien au chômage, mais vous lui sauveriez peut-être la vie.

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