Des yeux bioniques pour rendre la vue aux aveugles
La structure de l'œil humain est d'une extraordinaire ingéniosité : la lumière y pénètre à travers une succession d'organes - cornée, cristallin, rétine, nerf optique -, dont chacun joue un rôle essentiel dans l'acheminement de l'information visuelle vers le cerveau. Si cette complexité en fait un système de vision très efficace, elle le rend également très difficile à reproduire. En témoignent les performances encore très modestes des prothèses visuelles actuellement sur le marché. Mais les choses sont en passe de changer. Plusieurs équipes scientifiques travaillent actuellement à des prototypes plus perfectionnés, capables de reproduire, et même peut-être de surpasser, les caractéristiques de l'œil humain. C'est le cas d'une équipe d'ingénieurs des universités de Hong Kong et UC Berkeley, qui ont annoncé en 2020 avoir construit un œil artificiel dont la structure s'approche au plus près de la nôtre. Ce dispositif, appelé EC-EYE (pour ElectroChemical EYE), pourrait à terme servir dans la construction de robots humanoïdes ou comme prothèse pour redonner la vue aux personnes non-voyantes.
Les viandes alternatives, des protéines pour sauver la planète
Une viande de poulet fabriquée à base de cellules souches, un steak végétarien saignant comme du bœuf... Les viandes alternatives ne se limitent plus au terne et fade steak de soja. Goût, couleur, texture, cuisson, odeur... De nombreuses start-ups ambitionnent de chambouler l'industrie de la viande grâce à des alternatives plus vraies que nature. Si les produits à base de plantes de Beyond Meat ou Impossible Foods connaissent déjà un franc succès outre-Atlantique, ce n'est pas encore le cas des viandes de synthèse. Critiquées en raison de leur nature artificielle, ainsi que de l'incertitude quant à leur impact environnemental, ces protéines fabriquées en laboratoire se heurtent à beaucoup de méfiance. Mais l'autorisation récente par les autorités sanitaires de Singapour de mise sur le marché des nuggets de la start-up californienne Eat Just pourrait marquer un tournant décisif.
L'Hyperloop, le transport du futur
Voyager plus vite qu'en avion et de manière beaucoup moins polluante, voilà la promesse du projet de recherche lancé en 2013 par Elon Musk. Le concept ? Des capsules se déplaçant à la vitesse du son dans un tube à basse pression. Depuis, trois sociétés leader - Virgin Hyperloop One, Hyperloop Transportation Technologies et TransPod -, se démènent pour donner corps à cette idée futuriste. La première, propriété du milliardaire Richard Branson, annonçait en novembre 2020 avoir réalisé le premier essai habité. Deux passagers avaient ainsi pu embarquer à bord d'une capsule pour un trajet d'environ 500 mètres à une vitesse maximale de 172 km/h. Si l'on est encore loin des plus de 1 000 km/h promis par le fondateur de Space X et Tesla, le projet a néanmoins réussi à convaincre certains géants de l'ingénierie et du transport. Fin 2020, Hypeloop TT signait un partenariat avec Altran et Hitachi Rail, spécialistes des solutions ferroviaires. Quant à Virgin Hyperloop One, qui vise une certification en 2025, l'un de ses actionnaires n'est autre que la SNCF.
Les xénobots, de minuscules outils vivants
Et s'il était possible d'envoyer de tout petits robots biologiques remplir des missions infiniment délicates dans des environnements inaccessibles à l'homme ? Présentés pour la première fois en 2020 par une équipe de scientifiques des universités américaines de Tufts et du Vermont, les xénobots ne sont ni tout à fait des robots, ni tout à fait des êtres vivants. Programmées par ordinateur, puis assemblées à partir de cellules souches de grenouilles, ces machines vivantes de moins d'un millimètre sont, entre autres, capables de marcher et de nager dans un liquide visqueux, de survivre seules pendant des semaines sans apports énergétiques, de s'auto-créer, de s'auto-assembler et de travailler en équipe. En prime, elles possèdent sur leurs homologues en métal et en plastique l'avantage de pouvoir « construire leur propre schéma corporel au fur et à mesure que les cellules grandissent et mûrissent, puis de se réparer si elles sont endommagées ». Les perspectives d'application sont vertigineuses, tant sur le plan médical qu'environnemental. Les xénobots pourraient un jour servir, par exemple, à collecter les microplastiques dans les océans ou à administrer de manière intelligente des médicaments dans le corps humain.
L'impression 3D, une révolution industrielle en marche
Il est loin le temps où les imprimantes 3D ne pouvaient fabriquer que de petits objets en plastique. L'impression tridimensionnelle, autrement appelée fabrication additive, ne connaît plus guère de limites, ni en termes de tailles ni en termes de matériaux. Construction de maisons et d'avions en quelques heures, fabrication de prothèses sur mesure, d'os artificiels, de médicaments personnalisés, de peau humaine et même, dernièrement, d'un prototype de cœur à partir de tissus humains... Autant d'applications qui laissent augurer ce que certains n'hésitent pas à qualifier de révolution industrielle. En témoigne, comme le souligne le cabinet d'études sectorielles Xerfi, la franche accélération des investissements observée récemment, à l'image de ceux de Dassault dans le programme Aeroprint et de Safran dans la création d'un campus dédié à la fabrication additive. Quant à l'usage d'imprimantes 3D chez les particuliers, la démocratisation est en route. Le récent engouement pour l'impression de produits comestibles sur-mesure (oui, oui !) pourrait un jour bouleverser notre alimentation, et aider à lutter contre le gaspillage alimentaire.
Les capteurs de carbone, réduire ne suffit plus
En janvier 2021, Elon Musk assurait sur Twitter qu'il était prêt à offrir une récompense de 100 millions de dollars à quiconque lui présenterait la « meilleure technologie de capture de carbone ». Deux ans plus tôt, en 2019, ces mêmes machines dites de CCS (pour Carbon Capture and Storage) faisaient déjà l'objet d'une mention dans la liste des technologies les plus susceptibles de changer le monde selon Bill Gates. Si les systèmes de captage et de stockage de CO2 font tant parler d'eux ces derniers temps, c'est que selon certains experts, réduire nos émissions de gaz à effet de serre, même drastiquement, n'est plus suffisant. Il est donc nécessaire de prélever l'excès de dioxyde de carbone qui se trouve déjà dans l'atmosphère. De nombreuses entreprises planchent donc désormais sur diverses solutions, dont quelques-unes font déjà l'objet de gros investissements. C'est le cas, par exemple, de la start-up zurichoise Climeworks qui vient d'inaugurer en Islande la plus grande usine de captage et de stockage de CO2 au monde.
Les enterrements alternatifs, mourir écologique
Savez-vous que l'incinération et l'inhumation sont très polluantes pour les sols et l'atmosphère ? Si pour l'instant en France le choix est limité à ces deux pratiques, il existe des alternatives plus écologiques dont certaines sont déjà en vigueur dans plusieurs pays. C'est le cas, par exemple, de la promession, une technique inventée et autorisée en Suède qui consiste à plonger le corps dans de l'azote liquide, puis de le réduire en particules fines pouvant fertiliser les sols. Ou encore de l'aquamation, aussi appelée liquéfaction, un procédé, notamment autorisé au Canada et en Australie, qui permet de dissoudre un cadavre grâce à une solution d'eau et d'hydroxyde de potassium pressurisée. Et enfin, de l'humusation, une méthode de transformation du corps en compost grâce à des micro-organismes. Cette dernière alternative, sorte de retour littéral à la terre, est autorisée depuis 2019 dans l'État de Washington (États-Unis) et actuellement expérimentée en Belgique.
L'Internet quantique, plus sûr, plus puissant et plus économique
L'ordinateur n'est pas la seule innovation de rupture promise par la physique quantique. Un Internet mettant à profit les propriétés étranges de l'infiniment petit commence également à sortir des laboratoires. Alors que le réseau classique utilise le système relativement simple des bits - unités d'information ne pouvant prendre que les valeurs « 0 » et « 1 » -, cet Internet du futur sera codé sous forme de qubits, sorte d'équivalents quantiques aux caractéristiques immensément plus complexes. Capables, eux aussi, de circuler via des fibres optiques, ces bits quantiques présentent plusieurs avantages de taille : ils rendent impossible le décryptage de l'information transmise et décuplent le volume de données qu'il est possible d'échanger. Cerise sur le gâteau, à terme, l'Internet quantique serait même moins énergivore que le réseau actuel.
Des vaccins personnalisés contre le cancer
On connaissait déjà les vaccins proposés dans la prévention de certains cancers : le vaccin anti-HPV, contre le cancer du col de l'utérus, et le vaccin contre l'hépatite B, en prévention du cancer du foie. Mais une autre révolution est désormais en marche en immunothérapie contre le cancer : les vaccins thérapeutiques personnalisés. Préparés à base d'échantillons de la tumeur d'un patient, ils ont pour but d'induire une réponse immunitaire spécifiquement dirigée contre ses cellules cancéreuses. Plusieurs essais cliniques sont ainsi en cours dans le monde, et notamment en France, où la biotech alsacienne Transgene annonçait en janvier dernier la première injection de son vaccin sur un patient atteint d'un cancer ORL. D'autres fabricants comme l'allemand BioNTech et l'américain Moderna travaillent également à la mise sur le marché de vaccins à visée similaire, basés sur le mécanisme ARN messager, celui-là même qu'ils ont utilisé pour mettre au point leurs vaccins contre la Covid-19.
Des toilettes sans égouts, le rêve de Bill Gates
En 2011, la fondation Bill et Melinda Gates lançait au monde un défi surprenant : concevoir des toilettes low-cost et capables d'être utilisées sans accès à l'eau ni tout-à-l'égout. Le but de ce Toilet Challenge ? Améliorer les conditions sanitaires des quelque 3,6 milliards de personnes dans le monde qui n'ont pas accès à des toilettes salubres. Près d'une décennie plus tard, l'idée a fait son chemin. Des dizaines de prototypes ont vu le jour ; certains capables de transformer les matières fécales en électricité, en eau potable ou en engrais. Une équipe de chercheurs de l'Institut de Technologie de Géorgie travaille actuellement à synthétiser ces idées en une seule et même invention.
La neuro-technologie, un espoir contre les troubles neurologiques et moteurs
Guérir les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson, les lésions nerveuses de la colonne vertébrale, les insuffisances cardiaques... Imaginez un instant ce que pourraient accomplir des implants capables de remplacer des parties endommagées du cerveau ! Concevoir des neurones artificiels est un des vieux rêves de la médecine. Plusieurs projets de recherche sont en train de lui donner corps. Ainsi, fin 2019, une équipe de chercheurs de l'université de Bath (Royaume-Uni) dévoilait une puce électronique de quelques millimètres de large reproduisant les mêmes propriétés électriques qu'un véritable neurone. Deux mois plus tôt, des chercheurs de l'université d'Harvard avaient, quant à eux, présenté des nano-implants dont la structure, très proche de celle des neurones, pourrait à terme permettre d'en intégrer le mode de communication. Plus audacieuse encore, la start-up Neuralink du magnat Elon Musk ambitionne de mettre en symbiose cerveau et machine. Son prototype d'implant pourrait un jour « augmenter » nos capacités cérébrales de manière à permettre le contrôle d'ordinateurs à distance.
La médecine anti-âge, vers un rallongement de l'espérance de vie
La quête ancestrale de la fontaine de jouvence est loin d'appartenir au passé. Ces vingt dernières années ont vu la science faire d'énormes progrès dans l'élucidation des mécanismes biologiques et génétiques liés au vieillissement. Tant et si bien qu'il est « probable » que notre espérance de vie atteigne 120 ans en 2050. C'est Jean-Marc Lemaître, directeur de recherche à l'Inserm, et l'un des pontes de la recherche sur le vieillissement, qui le dit. Plusieurs traitements destinés à ralentir voire inverser le vieillissement sont aujourd'hui en phase d'essai. C'est le cas de la metformine, médicament actuellement utilisé contre le diabète de type 2, mais qui s'avère agir sur plusieurs processus métaboliques et cellulaires liés à l'âge. La rapamycine, un immunodépresseur utilisé contre le rejet des greffes d'organe, fait également l'objet de plusieurs études encourageantes pour ses capacités à réduire le stress cellulaire et à inhiber une protéine impliquée dans le vieillissement.
Les jumeaux numériques, un catalyseur pour la transition écologique
Grâce à l'apport combiné de l'intelligence artificielle et de IoT, les outils de simulation numériques sont désormais capables de modéliser des objets, des systèmes ou des processus complexes de manière évolutive et interactive. Ces jumeaux numériques, s'ils ont pour l'instant surtout essaimé dans le monde de l'industrie et du bâtiment, pourraient bientôt révolutionner bien d'autres domaines, et notamment celui de la transition énergétique. Dans le domaine de l'éolien, par exemple, le déploiement progressif, chez les leaders du secteur, de ces répliques virtuelles a déjà permis d'optimiser l'exploitation des parcs d'éoliennes. Mais leur plein potentiel est loin d'être atteint. Selon une étude publiée cette année par Dassault Systèmes et Accenture, l'adoption massive de cette technologie dans divers domaines pourrait permettre d'éviter au moins 7,5Gt d'émissions de CO2 d'ici 2030, tout en créant plus de 1 300 milliards d'euros de valeur économique.
Les voitures volantes prêtes pour le décollage
Le Spinner de Blade Runner, la Delorean de Retour vers le Futur, le taxi du Cinquième Élément et même La Citroën DS de Fantomas se déchaînent... Thème récurrent du cinéma, les voitures volantes étaient attendues de longue date. Elles sont désormais une réalité. Plusieurs vols d'essai ont ainsi eu lieu cette année, dont ceux très remarqués de l'allemand Volocopter, du japonais SkyDrive et du slovaque Klein Vision. Si ces engins futuristes n'ont pas encore colonisé le ciel de nos villes, cela ne devrait pas tarder. « Les voitures volantes font partie de notre futur », confirmait dernièrement le président et CEO de Hyundai Motor Europe lors d'un salon automobile à Londres en juin 2021. Selon une étude du cabinet de consulting Morgan Stanley réalisée en 2019, le marché de l'aéronef urbain autonome pourrait même peser près de 1 500 milliards de dollars d'ici 2040.
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Nucléaire : après 12 ans de retard, EDF va enfin mettre en service l’EPR de Flamanville
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