L’œil biologique est un organe très complexe, et les gens ont passé des décennies à essayer de reproduire cet organe le plus délicat par la technologie. Les yeux prothétiques existants présentent des lacunes avec de faibles résolutions et des capteurs d’images plats en 2D.
Maintenant, une équipe internationale de chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) et de l’Université de Californie, Berkley, a surmonté cette lacune en fabriquant, pour la première fois, un œil prothétique biomimétique à l’aide d’un réseau de nanofils qui crée une rétine artificielle hémisphérique. C’est-à-dire un capteur d’images 3D.
Publiant dans Nature, (paywall) l’équipe de HKUST présente son « œil électrochimique » (EC-Eye). Alors qu’il est très prometteur dans le domaine de la robotique et pour les personnes souffrant de déficiences visuelles, dans des applications futures peut-être plus alléchantes, l’équipe pense que son EC-Eye pourrait en fait offrir une vision plus nette qu’un œil humain naturel, et inclure des fonctions supplémentaires telles que la capacité de détecter les rayonnements infrarouges dans l’obscurité. Bien entendu, nous entrons dans le domaine du transhumanisme et du bourbier éthique qui en découle. Mais en dehors de l’excitation des fans de science-fiction, l’œil EC a très certainement des promesses plus immédiates pour ceux dont la vision naturelle est gravement altérée.
La clé de ce nouvel œil artificiel est le réseau de nanofils mentionné ci-dessus. Ces nanofils sont dérivés de la technologie des cellules solaires pérovskites, et sont essentiellement des nanocellules solaires individuelles, et peuvent donc imiter les photorécepteurs biologiques présents dans la rétine. Ces nanofils ont ensuite été connectés à un faisceau de fils en métal liquide, servant de nerfs artificiels, qui ont réussi à canaliser les signaux lumineux vers un écran d’ordinateur qui montrait ce que le réseau de nanofils pouvait « voir ».
Les recherches sur les interfaces électronique-nerveux étant déjà bien avancées, on espère qu’un jour ces rétines en nanofils pourront être directement implantées et fixées aux nerfs optiques des patients malvoyants. Ce qui est encore plus étonnant, c’est que cette rétine artificielle est supérieure à une rétine naturelle en ce qui concerne les défauts qui sont apparus au cours de l’évolution de la rétine naturelle. Toutes les rétines ont un angle mort, dû au fait que les faisceaux de nerfs optiques doivent se connecter quelque part sur la rétine pour transporter les informations vers le cerveau. Ce point de connexion sur la rétine n’a pas de place pour les cellules photoréceptrices, et constitue donc un point aveugle sur la rétine. Heureusement, votre cerveau « remplit les blancs » de cette tache aveugle, de sorte que les personnes ayant une vision saine ne la voient pas. Cependant, les effets de cette tache aveugle peuvent être observés si vous aimez regarder les étoiles la nuit. Trouvez une étoile très faible et essayez de la regarder directement ; elle devient difficile à voir, mais elle est plus facile à voir si vous regardez plutôt directement autour d’elle.
L’œil EC n’a pas un tel point aveugle.
De plus, les nanofils ont une densité plus élevée que les cellules photoréceptrices de la rétine humaine. Par conséquent, en théorie, la rétine artificielle peut détecter plus de signaux lumineux et donc produire une résolution d’image plus élevée que même les rétines les plus saines d’un humain ayant une vision à vingt ans.
Les avantages d’un œil EC par rapport à un œil naturel sont également le fait que l’utilisation de différents matériaux peut permettre la détection d’une gamme spectrale plus élevée, permettant potentiellement aux personnes ayant de tels implants d’œil EC de voir dans l’obscurité, si leur rétine artificielle peut détecter la lumière infrarouge.
Cependant, les auteurs préviennent que cette technologie n’en est qu’à ses débuts.
« J’ai toujours été un grand fan de science-fiction », a déclaré le professeur Zhiyong Fan de HKUST dans un communiqué de presse, et auteur principal de l’étude, « et je crois que de nombreuses technologies présentées dans les histoires, comme celles des voyages intergalactiques, deviendront un jour réalité ». Cependant, indépendamment de la résolution de l’image, de l’angle de vue ou de la convivialité, les yeux bioniques actuels ne sont toujours pas à la hauteur de leurs homologues humains naturels. Il est urgent de trouver une nouvelle technologie pour résoudre ces problèmes, et cela me motive fortement à lancer ce projet non conventionnel. »