10 idées de technologies qui vont changer le monde

La mécanisation de la production qui eut lieu durant la première révolution industrielle fut propulsée par l’eau et la vapeur. Ce fut la découverte de l’énergie électrique qui rendit possible la production de masse, inaugurant ainsi la seconde révolution. La troisième a combiné l’électronique et les technologies informatiques pour automatiser la production.

Selon les prédictions des futuristes, nous nous apprêtons à connaître une quatrième révolution industrielle. Cette nouvelle ère technologique sera marquée par une interconnectivité accrue et par l’automation dite « intelligente ». S’ensuivront des changements de paradigmes rapides, inattendus et sans précédent sur les plans technologique, industriel et sociétal, ainsi qu’une fusion des sphères physique, numérique et biologique.

Le présent article fait état de dix tendances technologiques susceptibles de changer le monde. Bien que l’impact de certaines d’entre elles soit prévisible, c’est loin d’être le cas pour toutes…

La nécrobiotique

La nécrobotique consiste à utiliser du matériel biotique (des organismes morts) en tant que composante pour la robotique. Par exemple, des ingénieurs mécaniques de l’Université Rice, à Houston, ont fait la démonstration l’an dernier qu’il était possible de transformer des araignées mortes en sorte de « pinces mécaniques » capables de se camoufler dans un environnement naturel tout en soulevant des charges plus lourdes qu’elles, des insectes en l’occurrence.

Actuellement, le concept de la nécrobiotique n’est encore qu’à la première étape de son développement. Toutefois, il faut avouer que le potentiel de cette nouvelle avenue de recherche est bluffant (ne serait-ce que pour servir d’inspiration à un tout nouveau genre de films d’horreur).

Les piles de sable

Une pile de sable est un appareil de stockage d’énergie thermique à haute température qui utilise le sable, ou du moins des matériaux sableux qui fonctionnent comme des super conducteurs, pour stocker son énergie. Elle peut ainsi conserver la chaleur générée à faibles coûts par le solaire ou l’éolien pendant des mois. La première pile de sable fut fabriquée par l’entreprise émergente finnoise Polar Night Energy en collaboration avec le fournisseur de services énergétiques Vatajankoski, lui aussi basé en Finlande. Ce projet a permis la mise en marché de la première solution de stockage d’énergie à base de sable de la planète.

À présent, les coûts de production et l’extensibilité sont les plus grands obstacles à l’adoption de cette nouvelle technologie, chose très commune pour les innovations techniques. Toutefois, nous avons bon espoir que le génie humain saura surmonter ces limitations dans un avenir proche et ainsi faire atteindre un nouveau degré de sophistication aux technologies vertes. La plus grande association professionnelle pour les avancées technologiques au monde, l’IEEE, a déclaré à ce sujet : « Le stockage thermique abordable permettrait aux industries et aux villes de conserver la chaleur qui est actuellement gaspillée, en plus d’optimiser la production d’énergie solaire et éolienne ».

La xénogreffe

La xénogreffe désigne le processus de transplantation d’un greffon organique, cellulaire ou tissulaire d’un animal à l’Homme. La technologie est relativement bien établie de nos jours et la xénogreffe la plus célèbre a eu lieu il y a bien des années.

En 1984, un nouveau-né souffrait d’un défaut au cœur qui le condamnait à une courte vie de tout ou plus quelques jours. Le chirurgien qui s’occupait de son cas, Leonard Lee Bailey, était un pionnier de la greffe animale et décida de tenter une greffe d’un cœur de babouin. Cette solution n’était que temporaire et visait à gagner un peu de temps pour que le bébé en question (désormais connu sous le nom de Baby Fae) puisse obtenir une greffe de cœur humain peu après. Malheureusement, Baby Fae s’éteignit 21 jours après, à la suite du rejet du greffon. L’opération fut cependant la première réelle tentative de xénogreffe.

Quarante ans plus tard, la communauté scientifique a un regain d’intérêt pour cette méthode insolite et pour les débats éthiques qui l’accompagnent immanquablement. L’objectif : remédier à la pénurie d’organes qui coûtent des millions de vies chaque année. Comme le Centre Médical de l’Université de Columbia a d’ailleurs fait remarquer : « La xénogreffe est bien plus qu’une méthode qui relève de la science-fiction. Il s’agit d’une priorité pour les chirurgiens spécialistes en greffes, car cette méthode pourrait résoudre les problèmes d’approvisionnement en organes qui les accablent depuis des dizaines d’années ».

Les robots télépathes

Depuis de nombreuses années, nous disposons de technologies pour faciliter le quotidien des personnes tétraplégiques (les individus dont les membres supérieurs et inférieurs sont paralysés). Ces appareils avaient tous un défaut embêtant : ils nécessitaient une action de la part de son utilisateur.

À présent, il existe des machines qui utilisent l’apprentissage automatique pour décoder les signaux qu’émet le cerveau, sans que leurs utilisateurs aient à fournir le moindre effort physique. Les algorithmes de ces appareils pourraient théoriquement interpréter l’activité cérébrale d’un utilisateur en fauteuil roulant et en déduire les déplacements qu’il aimerait effectuer. Certains avancent même que ces « robots télépathes » seraient en mesure de décrypter des circonstances ponctuelles et de s’ajuster en conséquence. Un fauteuil roulant, par exemple, pourrait prendre la décision de relaxer ses limitations de sécurité parce que son occupant est en retard à son rendez-vous.

D’une certaine manière, cette technologie remarquable vise à capturer l’humeur et les sentiments de ses utilisateurs afin d’améliorer leur quotidien. Pour le moment, le plus grand obstacle à l’avènement d’un monde de robots télépathes touche à la fiabilité de leurs algorithmes dans le temps. Selon la BBC : « Sans cette fiabilité, les algorithmes pourraient être désarçonnés en situation réelle. Si, par exemple, une personne en fauteuil roulant dépassait un groupe en train de se disputer, elle pourrait générer une erreur qui n’aurait rien à voir avec ses déplacements ».

La capture du dioxyde de carbone dans l’air

Les arbres jouent un rôle essentiel en ce qui a trait à la réduction du dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère grâce au processus de la photosynthèse. La réduction des terres forestières vient cependant bouleverser ce processus naturel. C’est là qu’entrent en jeu les technologies de capture du dioxyde de carbone dans l’air (ou DAC, de l’anglais Direct Air Capture).

La DAC consiste à extraire de CO2 de l’air et à l’enfouir profondément dans des grottes souterraines ou de le combiner à l’hydrogène pour créer des carburants synthétiques. Il existe actuellement 18 usines DAC en fonction à travers le monde qui capturent approximativement 0,01 mégatonne (Mt) de CO2 chaque année. Les experts s’attendent à ce que ces nouvelles technologies capturent près de 60 Mt de CO2 chaque année d’ici 2030.

Bien que la DAC soit très prometteuse, elle se heurte également des obstacles de taille, notamment le fait qu’elle nécessite des ressources énergétiques importantes pour fonctionner. Si cette problématique pouvait être atténuée, alors les technologies de capture du dioxyde de carbone pourraient représenter un vent d’air frais pour les générations à venir.

Les briques électriques

Les téléphones intelligents, les téléviseurs connectés et la domotique sont chose du passé. Entrent en scène les tout derniers membres de la famille des appareils connectés : les briques!

Les chercheurs de l’université Washington de Saint-Louis ont développé une méthode qui consiste à appliquer un revêtement conducteur, appelé PEDOT, sur des briques. Le matériau s’infiltre ensuite dans toutes les ouvertures de la brique et la transforme en électrode pouvant stocker de l’énergie. Ainsi ont-ils transformé la brique en pile.

La bonne nouvelle, c’est que ces briques ne coûtent que 3 $ américain à fabriquer. La mauvaise : leur capacité de stockage d’énergie correspond actuellement à 1 % de celle d’une pile au lithium (soit assez pour faire fonctionner une ampoule D.E.L.). Mais les chercheurs ne baissent pas les bras pour autant. Ils espèrent qu’en ajoutant certains métaux conducteurs à leurs briques, tel que le manganèse, ils arriveront à augmenter substantiellement leur capacité de stockage.

Le ciment vivant

Des chercheurs de l’université de Boulder, au Colorado, ont développé un nouveau matériau fait de sable, de gel et de bactéries qu’ils appellent « ciment vivant ». Cette nouvelle technologie pourrait bien servir à la construction de bâtiments futuristes capables de réparer leurs propres craques, de détecter et de réagir à des stimuli chimiques, voire de s’illuminer pour dévoiler les dommages qu’ils ont subis.

Les minéraux présents dans ce nouveau matériau y sont déposés par des cyanobactéries, une sorte de microbes très répandus qui survivent par photosynthèse. Ce processus absorbe du CO2, contrairement à celui de la production du ciment ordinaire qui émet des quantités impressionnantes de gaz à effet de serre.

Aujourd’hui, la recherche se concentre sur la résilience du ciment et sur sa résistance à la déshydratation. Les chercheurs tentent tout particulièrement de reconfigurer le matériau de sorte qu’il puisse être plus facilement assemblé et emballé à plat, ce qui rendrait possible son utilisation sur d’autres planètes, telles que Mars. Wil Srubar, un ingénieur en structure de l’université de Boulder, au Colorado, a récemment déclaré : « Nous n’allons pas transporter des matériaux de construction dans l’espace. Voilà pourquoi nous nous tournons vers la biologie ».

Les montres connectées alimentées à la sueur

Des ingénieurs de l’université de Glasgow ont inventé un nouveau type de supercondensateur flexible qui stocke de l’énergie, pour ensuite échanger les électrolytes que contiennent les piles ordinaires avec de la sueur.

Voici comment se déroule cet ingénieux processus : d’abord, un tissu de polyester absorbe les ions positifs et négatifs contenus dans la sueur. Ces ions interagissent ensuite avec la surface du polymère, générant une réaction électrochimique qui libère de l’énergie. Le supercondensateur ne nécessite que 20 microlitres de sueur, soit quatre gouttes, pour être complètement rechargé. Qui plus est, il est suffisamment résistant pour survivre à plus de 4000 cycles.

Cependant, certains problèmes persistants devront être réglés avant que les montres connectées alimentées par la sueur puissent être commercialisées en masse. Les chercheurs doivent notamment trouver une manière de recharger la pile même lorsque les utilisateurs ne suent pas. Pour le moment, ils ont eu l’idée de conserver une pile électrique classique de rechange. Cette solution n’est pas idéale, certes, mais elle permet de garder le rêve d’une montre 100 % rechargeable sur les rails.

La génération d’images par l’IA

Nous sommes tous familiers avec la recherche d’images classique qui consiste à saisir un terme, par exemple « chiots », dans un moteur de recherche, puis cliquer sur « images » et se voir confrontés à des milliers d’images allant des photos d’amateurs au clipart en passant par les fameux GIFS.

Toutefois, il existe aujourd’hui une technologie émergente qui ne se contente plus de répertorier des images existantes : la génération d’images par l’IA. Elle permet à ses utilisateurs de créer des images de toutes pièces au moyen de simples invites de commande en langages naturels.

Cette technologie, mise en marché par OpenAI sous le nom Dall-E, en est à présent à sa deuxième version (Dall-E 2). D’impressionnantes améliorations séparent ces deux premières moutures, à savoir une meilleure résolution d’images, une vitesse accrue pour la création d’images et un algorithme plus sophistiqué.

Il reste néanmoins quelques obstacles à surmonter avant que Dall-E 2 (ou une version subséquente) soit en mesure d’égaler Wall-E, le personnage de Pixar qui lui a valu son nom. Si, par exemple, on lui demande de créer une image représentant un « trou noir à l’intérieur d’une boîte », Dall-E 2 risque de comprendre la requête dans son acception la plus littérale et de générer une image d’un cercle noir dans une boîte. Le hic, c’est qu’on voulait une image d’un trou noir cosmique. En outre, il arrive que Dall-E 2 rencontre certaines difficultés d’attribution erronées de variables. Par exemple : si on lui demande de dessiner un cube rouge posé sur un cube bleu, il se peut qu’il fabrique une image d’un cube bleu sur un cube rouge.

De plus, un débat éthique de plus en plus important fait rage en ce qui a trait à la possibilité (et la réalité) de l’utilisation néfaste de cette technologie afin de créer de la propagande ou des fake news.

À l’heure actuelle, Dall-E est distribuée lentement (il y a même une liste d’attente), et OpenAI n’a pas communiqué ses plans pour le rendre disponible au grand public. Aditya Ramesh, l’une des chercheuses du projet Dall-E, a déclaré : « Nous voulons confier ce projet aux gens pour le moment. Nous sommes désireux d’étudier la manière dont les gens utilisent la plateforme et soupesons l’idée de déployer cette technologie au grand public, bien que nous ne prévoyions pas de la commercialiser pour le moment ».

La catapulte à satellites

Il est de coutume d’envoyer les satellites dans l’espace grâce à des fusées. Cependant, il est possible que les prochaines années voient le développement des catapultes à satellites. Ne riez pas : nous sommes sérieux!

Un prototype de machine capable de catapulter des satellites (ou d’autres charges) dans l’espace à l’aide de l’énergie cinétique est actuellement en développement. En gros, un satellite serait monté sur un lanceur, tourné à 8000 km/h et 10 000 g et propulsé dans l’espace au moyen d’un tube géant.

Le concept ne rend pas encore obsolètes les moteurs de fusées, qui sont encore nécessaires pour sortir de l’atmosphère. Par contre, l’entreprise derrière cette nouvelle technologie, SpinLauch, prétend qu’elle pourrait réduire les coûts reliés à l’infrastructure et au carburant de 70 %.

L’avenir s’annonce radieux

Ces innovations ne sont qu’un petit aperçu de ce que permettra la quatrième révolution industrielle et elle seront considérées comme des réalités banales du quotidien et non plus comme des possibilités extraordinaires. Bien que nous soyons incapables de prédire l’avenir, nous pouvons être certains d’une chose : il est très, très prometteur.

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