Le professeur Richard Fu a développé une nouvelle solution technologique qui fournira des systèmes à faible puissance pour les yeux bioniques, en collaboration avec des universitaires de l’Institut de technologie de Harbin en Chine. Crédit : Université de Northumbria
Une nouvelle solution technologique qui fournira des systèmes à faible consommation d’énergie pour les yeux bioniques, a été développée conjointement par des universitaires de l’Institut de technologie de Harbin en Chine et de l’Université de Northumbria.
Travaillant en partenariat avec un groupe de recherche dirigé par le professeur PingAn Hu de l’Institut Harbin, le professeur Richard Fu de Northumbria a décrit leur nouvelle méthode de contrôle des dispositifs synaptiques artificiels utilisés dans les rétines bioniques, les robots et les prothèses visuelles comme une “percée significative”.
L’équipe a découvert que l’injection d’éléments du métal mou, l’indium, dans un matériau bidimensionnel (2D) appelé disulfure de molybdène (MoS2), pouvait améliorer la conductivité électrique et réduire la consommation d’énergie des synapses optiques utilisées dans le développement des yeux bioniques.
Cette technologie a ensuite été testée dans la structure d’une rétine électronique et s’est avérée capable de produire les fonctions de détection d’image de haute qualité requises.
Les travaux de l’équipe ont été publiés dans un article intitulé “Ultralow Power Optical Synapses Based on MoS2 Layers by Indium-Induced Surface Charge Doping for Biomimetic Eyes”, dans la prestigieuse revue scientifique, Matériaux avancés.
Le professeur Fu, expert en mémoire de forme, en couches minces piézoélectriques, en nanomatériaux et en nanodispositifs, a expliqué : “Les systèmes visuels actuels sont basés sur des capteurs, des mémoires et des unités de traitement physiquement séparés. Ces systèmes consomment souvent beaucoup d’énergie et ont des difficultés à effectuer des tâches complexes d’apprentissage et de traitement des images. Par conséquent, notre méthode nouvellement développée est d’une grande importance pour la prochaine génération de systèmes visuels artificiels.”
Le financement de cette recherche a été assuré par une bourse d’échange internationale de la Royal Society du Royaume-Uni et de la Chine, et par le Conseil national de financement des sciences de Chine.
Les implants oculaires bioniques fonctionnent à l’intérieur des structures oculaires existantes ou dans le cerveau. Ils sont conçus pour atteindre des objectifs de vision fonctionnelle, par opposition à des objectifs physiques ou cosmétiques. Plusieurs implants oculaires bioniques sont en cours de développement, mais très peu sont actuellement disponibles et ne conviennent qu’à la cécité causée par des maladies oculaires spécifiques. Cependant, grâce à la poursuite des recherches, de plus en plus de personnes pourraient bientôt bénéficier d’yeux bioniques de haute technologie.
Les idées novatrices du professeur Fu ont déjà contribué à des avancées dans le domaine des outils de diagnostic et de biodétection à base de matériaux piézoélectriques, ainsi que dans celui du modelage et de la manipulation des cellules. Il jouit également d’une réputation internationale pour ses travaux sur l’avancement des films minces et des polymères à mémoire de forme utilisés en microchirurgie et pour l’administration de médicaments. Il a développé des matériaux intelligents nano-structurés pour la détection des gaz et les applications d’énergie renouvelable.
Le professeur Fu, professeur en matériaux et microsystèmes intelligents, travaille au sein du département de mathématiques, de physique et de génie électrique de Northumbria.
“Cette bourse d’échange international entre le Royaume-Uni et la Chine est très productive et donne lieu à de nombreux résultats remarquables”, a-t-il ajouté. “Y compris de nombreux articles conjoints publiés dans des revues scientifiques prestigieuses : un article conjoint publié dans . ACS Nano, deux articles conjoints publiés dans Nano Letters, un article conjoint publié dans Chimie des matériaux, deux articles communs publiés dans Horizons des matériaux, un article conjoint dans Matériaux électroniques avancés et trois articles conjoints publiés dans ACS Applied Materials and Interfaces.”
Référence : “Synapses optiques à très faible puissance basées sur MoS2 Layers by Indium-Induced Surface Charge Doping for Biomimetic Eyes” par Yunxia Hu, Mingjin Dai, Wei Feng, Xin Zhang, Feng Gao, Shichao Zhang, Biying Tan, Jia Zhang, Yong Shuai, YongQing Fu et PingAn Hu, 16 octobre 2021,Matériaux avancés.
DOI : 10.1002/adma.202104960
