Un oeil d’insecte artificiel miniature pour prévenir des accidents

Des scientifiques suisses, allemands et français ont étudié le fonctionnement d’un œil d’insecte et ont conçu et fabriqué le premier œil composé artificiel courbe miniature entièrement opérationnel.

Le projet «CURVACE» a bénéficié d’une aide de l’UE de 2 millions d’euros pour concevoir des «yeux d’insecte» miniatures, qui présentent un potentiel industriel important dans les domaines de la robotique mobile, des vêtements intelligents et des applications médicales.

À l’avenir, l’œil composé artificiel pourrait être utilisé dans des domaines où la détection panoramique des mouvements est primordiale. On pourrait ainsi fixer un œil composé artificiel flexible sur les voitures pour détecter efficacement les obstacles (par ex. lors de manœuvres de stationnement, pour le guidage automatique, ou pour détecter des véhicules ou des piétons qui s’approchent trop près de la voiture); on pourrait aussi en intégrer dans les micro-drones (MAV) utilisés pour une navigation sans collision fondée sur la vision (par ex. pendant l’atterrissage ou pour éviter les obstacles, notamment au cours d’opérations de sauvetage). Leur faible épaisseur et leur souplesse intrinsèques permettraient également de les intégrer dans des tissus pour fabriquer des vêtements intelligents, tels que des chapeaux munis d’un système avertisseur de risque de collision destinés aux personnes malvoyantes. Des yeux composés artificiels flexibles pourraient aussi être fixés aux murs et au mobilier de maisons intelligentes afin de détecter les mouvements (par ex. pour les personnes âgées dans des situations d’autonomie assistée à domicile, ou pour prévenir les accidents chez les enfants).

Un œil d'insecte artificiel miniature pour prévenir des accidents

Mme Neelie Kroes, vice-présidente de la Commission européenne, a déclaré à ce sujet: «La nature offre de multiples solutions extrêmement ingénieuses à certains problèmes. Les programmes de recherche financés par la Commission européenne nous permettent de trouver l’inspiration, de comprendre, de copier et de recréer à l’échelle industrielle certains processus naturels parmi les plus prodigieux, et d’améliorer ainsi la vie de nos concitoyens

Un œil d'insecte artificiel miniature pour prévenir des accidents

Les caractéristiques et fonctionnalités de l’œil composé sont similaires à celles de l’œil de la mouche drosophile et d’autres arthropodes. L’œil, un petit objet cylindrique (12,8 mm de diamètre, 1,75 gramme), est constitué de 630 «yeux élémentaires», appelés ommatidies, disposés en 42 colonnes de 15 capteurs chacune. Chaque ommatidie est composée d’une lentille (172 microns) associée à un pixel électronique (30 microns). Ces capteurs possèdent des propriétés optiques avancées, notamment un champ visuel panoramique sans distorsion de 180°x60° et une grande profondeur de champ, et peuvent s’adapter à des conditions d’éclairage très variées.

Le projet CURVACE a été financé par le programme «FET Open» de la Commission européenne. «FET Open», qui relève de la priorité «excellence scientifique» d’Horizon 2020 (le programme-cadre de l’UE pour la recherche et l’innovation), encourage les idées innovantes: la recherche en collaboration sur des sciences et technologies embryonnaires, visionnaires et à haut risque.

Cinq établissements collaborent à ce projet: l’EPFL (Suisse), l’université d’Aix-Marseille et le CNRS (France), ainsi que le Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering et l’université de Tübingen (Allemagne), qui ont travaillé ensemble pendant 45 mois (du 1.10.2009 au 30.6.2013). Le budget total du projet s’élève à 2,73 millions d’euros, dont un financement de l’UE à hauteur de 2,09 millions d’euros.

Les résultats ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS).

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