Contrôle mental : des capteurs 3D permettent de contrôler les robots par la pensée
Cette nouvelle technologie ressemble à un dispositif de science-fiction. Mais elle est bien réelle.
Un nouveau capteur utilisé pour contrôler un robot à l’aide d’ondes cérébrales. Shaikh Nayeem Faisal et al.
On se croirait dans un film de science-fiction : un bandeau électronique spécialisé et l’utilisation de son esprit pour contrôler un robot.
Une nouvelle étude publiée dans la revue ACS Applied Nano Materials a fait un pas en avant pour que cela devienne une réalité. L’équipe a produit des capteurs “secs” capables d’enregistrer l’activité électrique du cerveau malgré les cheveux, les bosses et les courbes de la tête en construisant une structure spécifique à motifs 3D qui ne repose pas sur des gels conducteurs collants.
Des chercheurs de l’Université de technologie de Sydney (UTS) ont mis au point une technologie de biocapteurs qui permettra de faire fonctionner des robots et des machines entièrement par la pensée.
L’interface cerveau-ordinateur améliorée a été créée en collaboration avec l’armée australienne et le Defence Innovation Hub par le professeur Chin-Teng Lin et le professeur Francesca Iacopi de l’école d’ingénierie et d’informatique de l’UTS.
Outre les applications militaires, cette technologie présente un potentiel énorme dans des secteurs tels que la fabrication sophistiquée, l’aérospatiale et les soins de santé, notamment pour permettre aux personnes handicapées de contrôler des fauteuils roulants ou de faire fonctionner des prothèses.
L’électroencéphalographie (EEG) est une technique utilisée par les médecins pour surveiller les signaux électriques du cerveau en implantant ou en plaçant des électrodes spécialisées à la surface de la tête. L’EEG aide non seulement à diagnostiquer les problèmes neurologiques, mais peut également être utilisé dans les “interfaces cerveau-machine”, qui utilisent les ondes cérébrales pour faire fonctionner un objet externe tel qu’une prothèse, un robot ou même un jeu vidéo.
La plupart des versions non invasives utilisent des capteurs “humides” qui adhèrent au cuir chevelu à l’aide d’un gel gluant qui peut irriter le cuir chevelu et parfois provoquer des réactions allergiques.
Les chercheurs ont travaillé sur des capteurs “secs” qui ne nécessitent pas de gel, mais aucun n’a donné d’aussi bons résultats que les capteurs humides de référence. Bien que des nanomatériaux tels que le graphène puissent constituer un choix viable, leur nature plate et souvent floconneuse les rend incompatibles avec les courbes irrégulières du crâne humain, en particulier sur de longues périodes.
Francesca Iacopi et ses collègues ont donc entrepris de mettre au point un capteur 3D à base de graphène polycristallin capable de surveiller avec précision l’activité cérébrale tout en étant dépourvu de bâtonnets.
Les chercheurs ont produit de nombreuses structures revêtues de graphène en 3D, de formes et de motifs variés, chacune d’une épaisseur d’environ 10 m. Un motif hexagonal a donné les meilleurs résultats.
Un motif hexagonal s’est avéré le plus performant des modèles examinés sur la surface courbée et poilue de la région occipitale – l’endroit à la base de la tête où se trouve le cortex visuel du cerveau. Huit de ces capteurs ont été combinés dans un bandeau élastique qui les a maintenus contre l’arrière de la tête.
Utilisées avec un casque de réalité augmentée affichant des repères visuels, les électrodes pouvaient reconnaître la ligne observée et travailler avec un ordinateur pour traduire les signaux en commandes qui contrôlaient la mobilité d’un robot à quatre pattes, en gardant les mains libres.
Toutefois, les nouvelles électrodes n’ont pas donné d’aussi bons résultats que les capteurs humides ; les chercheurs estiment que leur étude constitue une première étape vers la construction de capteurs secs robustes et faciles à déployer, qui contribueront à étendre les applications des interfaces cerveau-machine.
L’étude complète a été publiée dans ACS Applied Nano Materials et peut être consultée ici.
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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche
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