Inventions : la vie, en mieux !

Des freins antichevreuils, un détecteur d’erreurs médicales, des arbres en plastique pour assainir l’air, un réparateur de cœurs : voici 30 inventions qui pourraient changer notre vie et, qui sait, nous rendre immortels.

par
Inventions : la vie, en mieux !

Photo : Influx Studio

Probabilité que cette invention soit rapidement offerte à grande échelle :
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On peut toujours rêver
++ Beaucoup d’espoir, mais beaucoup de pain sur la planche
+++ Prochainement à l’essai dans un labo près de chez vous
++++ Mission accomplie

FAUX ARBRES, AIR PUR

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   Des arbres de plastique recyclable baptisés Treepod (voir ci-dessus) permettent d’aspirer l’air et d’en retirer le dioxyde de carbone (CO2), ce gaz qui est à l’origine du réchauffement de la planète. Il n’y a pas de miracle, car le CO2 ne disparaît pas. Il est simplement capté par une résine. Qu’en faire ? Certains scientifiques suggèrent de l’enfouir dans les formations rocheuses profondes. Une idée que d’autres jugent téméraire.
   Les arbres de plastique – qui ont valu à deux urbanistes de l’agence Influx Studio, à Paris, de remporter le concours de design SHIFT Boston – ont d’autres atouts. Ils récupèrent l’énergie solaire grâce à des panneaux installés à leur cime et l’énergie cinétique produite par les visiteurs qui utilisent les balançoires installées à leurs branches. Ils émettent aussi de la lumière la nuit et pourraient donc remplacer les lampadaires, proposent leurs concepteurs.

DES MICROBES À LA RESCOUSSE DE L’ÉCHANGEUR TURCOT ?

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   Des étudiants de l’Université de Newcastle, au Royaume-Uni, ont modifié génétiquement une bactérie trouvée dans le sol, appelée Bacillus subtilis, de façon à ce qu’elle puisse colmater les fissures dans les ouvrages de béton. Les bactéries modifiées se fraient un chemin dans les fentes, puis sécrètent soit du carbonate de calcium, soit une espèce de colle. Le mélange durcit et devient aussi solide que le béton.
   Les étudiants ont baptisé leur bactérie BacillaFilla. Pour l’empêcher de proliférer partout dans la nature, l’équipe songe à y intégrer un autre gène, qui provoquerait son autodestruction dès qu’elle n’est plus en contact avec le béton.

LE BÉTON S’ASSOUPLIT

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   John Fernandez, professeur au Massachusetts Institute of Technology, met au point des bétons armés de nanotubes de carbone. Ces matériaux nouveau genre seraient de deux à trois fois plus ductiles que les bétons traditionnels, ce qui leur permettrait de se déformer plus aisément sous le poids des voitures, par exemple, sans se fissurer pour autant. La chose sera-t-elle au point à temps pour l’ouvrage qui rempla­cera le pont Champlain ?

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DES CERFS-VOLANTS SOUS LES MERS

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   La société suédoise Minesto a construit un cerf-volant sous-marin, baptisé Deep Green, capable de produire de l’électricité. Attaché au plancher océanique, le cerf-volant de sept tonnes porte une turbine qui peut générer une puissance de 500 kWh. Minesto espère déployer d’ici 2020 suffisamment de cerfs-volants sous-marins sur les côtes de la Grande-Bretagne pour générer 530 GWh, soit assez pour alimenter l’équivalent d’une ville comme Belfast, qui compte 270 000 habitants.

LES PANNEAUX SOLAIRES VOIENT ROUGE !

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   Les cellules photovoltaïques mises au point par des ingénieurs de l’Université de Toronto n’absorbent pas seulement la lumière comprise dans le spectre du visible, mais aussi une partie de la lumière invisible, nommément la lumière infrarouge. Si elles franchissent l’étape de la mise en marché, ces cellules pourraient accroître l’efficacité des panneaux solaires.


TENDONS POUR GRATTE-CIELS

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   Comment protéger les immeuble­s contre les tremblemen­ts de terre ? En les équipant d’un squelette et de tendons ! C’est l’idée de professeurs des universités­ Stanford et Northe­aster­­n, aux États-Unis. Des armatures d’acier formant un « squelette » seraient placées sur le pourtour des bâtiments. Ces armatures ne feraient pas partie intégrant­e de la construction – elles pourraie­nt se déplacer libremen­t du bas vers le haut. Pourvues d’amortisseurs, elles encaisseraient l’énergie transmise par le sol et absorberaie­nt les chocs. Un système de câbles d’acier – les « tendon­s » – permettrait de redresser les bâtiments au besoin une fois le tremblemen­t de terre terminé.
   Un prototype a été testé à l’automne 2010 sur un immeubl­e de trois étages, à Miki, au Japon, où se trouve le plus grand simulateur de tremblement de terre au monde.

 

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SOURIEZ, VOUS ÊTES FILÉ !

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   Les systèmes de reconnaissance visuelle actuels n’arrivent à reconnaître une personne que si elle fait face à l’objectif. La caméra sur laquelle planche Zdenek Kalal, jeune chercheur britannique, est bien plus intelligente. Elle apprend à reconnaître un sujet sous tous ses angles et peut suivre un suspect à la trace. Si la personne sort de son champ de mire, elle envoie un message aux caméras environnantes afin que ces dernières puissent prendre le relais.

C’EST DE L’EAU, JE LE JURE

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   Un scanneur capable d’identifier les molécules à l’intérieur d’une bouteille pourrait permettre de faire lever l’interdiction de passer la guérite de sécurité des aéroports avec des contenants de gel ou de liquide de plus de 100 ml – en vigueur depuis 2006. Des ondes magnétiques sont d’abord dirigées vers le liquide. La façon dont les molécules à l’intérieur se mettent à tourner donne des indications sur leur composition.
   La Transportation Security Administration, l’agence américaine qui veille à la sécurité des transports, espère inaugurer d’ici deux ans l’appareil conçu par une entreprise de Denver, Defense Capital Advisors, et un chercheur de l’Université de la Californie à Davis.


MICKEY CONTRE LES TERRORISTES

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   Une entreprise israélienne propose d’utiliser des souris renifleuses pour vérifier si les passagers qui franchissent les guérites de sécurité dans les aéroports portent des explosifs sur eux. Leur odorat serait plus fin que celui des chiens.
   Dans le prototype d’un mécanisme conçu par la société BioExplorers, un jet d’air est dirigé sur les passagers, puis redirigé vers un compartiment où attendent huit souris. Les rongeurs sont entraînés à fuir vers un endroit contigu lorsqu’ils reniflent l’un des huit composés couramment utilisés dans la fabrication d’explosifs. Une alarme se déclenche quand ils passent la porte.

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LE ROBOT SERPENT

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   Le Snakebot (photo : NASA), conçu par des ingénieur­s israéliens, est plus agile que les robots dont se servent les équipes de sauvetag­e pour fouiller dans les décombres d’un tremblement de terre. Composé d’une chaîne de moteurs successifs, il imite les mouvements ondulatoires­ d’un serpent. En cas de rupture, chaque segment devient un robot serpent autonome, équipé d’une caméra infrarouge, d’une caméra vidéo et d’un radar.

UN DÉTECTEUR DE KAMIKAZES

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   Des scientifiques californiens ont mis au point un appareil capable de détecter un kamikaze dans une foule en s’inspirant des radars utilisés par les policiers pour enregistrer la vitesse des voitures.
   Les radars des policiers émettent des ondes qui sont réfléchies par les véhicules vers lesquels ils sont pointés. En mesurant la différence de fréquence entre l’onde émise et celle retournée, on peut calculer la vitesse de la voiture. Mais l’onde réfléchie fournit également des renseignements sur la grosseur de la cible, sa forme et les matériaux dont elle est composée.
   L’équipe américaine veut utiliser cette technologie pour détecter des fils électriques cachés sous les vêtements d’un passant qui s’apprête à commettre un attentat-suicide. Les essais, très préliminaires, ont montré qu’à 10 m on pouvait dépister 85 % des « kamikazes » participant à l’étude.


L’OISEAU CONTRE LE MALHEUR

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   Pour aider aux opérations de surveillance et de sauvetage, ou encore pour espionner le territoire ennemi, le département de la Défense américain a financé la conception d’un robot… colibri (photo : Aerovironment Inc.) ! Ce colibri électronique de seulement 19 g peut se déplacer à 17 km/h. Comme les oiseaux-mouches dans la nature, il avance ou recule avec une précision remarquable­, ou fait du surplace, simplement en variant l’angle de ses ailes. Tandis que l’oiseau s’immisce dans un immeuble qui menace de s’écrouler, à la recherche de survivants, ou survole l’endroit où se sont déversés des produits dangereux, la petite caméra placée à son cou filme et retransmet les images à distance.

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UNE IMPRIMANTE DE VAISSEAUX SANGUINS !

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   Plutôt que de distribuer de l’encre, l’imprimante de la société Organovo, de San Diego, utilise ses deux têtes robotisées pour tisser des vaisseaux sanguins (photo : Sciepro / SPL). La machine met 45 minutes à déposer suffisamment de cellules humaines pour produire une artère de 10 cm à partir de cellules endothéliales, de cellules musculaires lisses et de fibroblastes.
   Les vaisseaux « imprimés » seront testés sur des animaux au cours de la prochaine année. S’ils s’avèrent sécuritaires, ils pourraien­t être utiles dans la réalisation de pontages.

DU PIF À VOLONTÉ !

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   Pour donner du répit aux chiens qui cherchent des survivants dans les décombres d’un tremblemen­t de terre, des chercheurs britanniques ont inventé un museau élec­troniqu­e capable de détecter de petites quantités d’acétone et d’ammoniac, qui se retrouvent dans le souffle des personnes prisonnière­s des ruines. Ce museau élec­tro­niqu­e pourrait être attaché à un robot.

UNE PUCE DANS MA MÉMOIRE

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   Des neuroscientifiques californiens ont réussi à améliorer la mémoire à court terme de rats en implantant une puce électronique dans leur cerveau. Ils ont d’abord enregistré l’activité cérébrale des rongeurs lorsque ceux-ci accomplissaient avec succès une tâche faisant appel à leur mémoire. Avec la puce électronique, ils ont ensuite stimulé les neurones de façon à reproduire artificiellement l’activité du cerveau « qui se souvient ». Munis de la puce, les rats ont obtenu de meilleurs scores lors­qu’ils ont exécuté de nouveau la tâche exigeant de la mémoire.
   On est à des années-lumière des essais chez les humains, mais les chercheurs rêvent qu’un tel implant puisse un jour aider les personnes souffrant d’alzheimer.

LE BRAS BIONIQUE « SOLAIRE »

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   Des chercheurs de Dallas planchent sur un bras robotisé capable de communiquer avec le cerveau, afin de transmettre la sensation du toucher ou d’envoyer des commandes permettant de refermer la main sur un objet.
   Des essais précédents avaient permis de relier les élec­trodes du bras électronique directement aux nerfs du patient, mais cette approche s’est avérée dommageable pour les tissus humains. Le bras bionique de nouvelle génération utilisera plutôt la lumière pour transmettre les messages au cerveau. On sait en effet qu’on peut stimuler les nerfs en les éclairant avec une lumière infrarouge.

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COLOREZ-MOI CES NERFS

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   Rendre les nerfs fluorescents (photo : M. Whitley / U. de Californie à San Diego) durant une opération pour faciliter leur contournement : c’est ce qu’a accompli un médecin de l’Université de la Californie à San Diego, qui déplorait que les chirurgiens sectionnent parfois des nerfs sans le vouloir lorsqu’ils enlèvent une tumeur, par exemple. Car certains sont difficiles à voir.
   La Dre Quyen T. Nguyen a découvert une molécule qui se lie naturellement aux nerfs, y a attaché un traceur fluorescent et a injecté le composé à des souris. Deux heures plus tard, et pour une période de six heures, tous les nerfs périphériques des rongeurs étaient colorés.

ŒIL MAGIQUE

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   L’œil bionique mis au point au Massachusetts Institute of Technolog­y ne redonnera pas la vue aux aveugles, mais pourrait les rendre plus autonomes, en leur permettant de circuler sans avoir recours à un chien ou à une canne. Il fonctionne au moyen d’une petite caméra installée sur une paire de lunettes. Les images sont envoyées à une puce électronique attachée à l’œil bionique, implanté dans la cavité oculaire. À son tour, la puce stimule le nerf optique pour transmettre les données au cerveau.
   Les concepteurs espèrent entreprendre des essais chez les humains d’ici deux ou trois ans.


UN CŒUR SANS FIL

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   Un prototype de cœur artificiel sans fil (photo : iStock), alimenté en énergie par un champ magnétique, vient d’être mis au point par un professeur de génie électrique de Seattle et un chirurgien cardiaque de Pittsburgh. On peut installer les émetteurs à la maison ou en traîner un dans sa poche. Avec la majorité des pompes actuelles – implantées dans le thorax quand le cœur n’arrive plus à faire circuler le sang -, un fil doit traverser la peau pour être connecté à des batteries situées à l’extérieur du corps. Ce fil cause souvent des irritations et des infections.

 

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DES MÉDICAMENTS TÉLÉGUIDÉS

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   Imaginez que l’on puisse acheminer des agents chimiothérapeu­tiques directemen­t à l’emplacement d’une tumeur, pour s’attaquer uniquement à celle-ci sans nuire aux tissus sains. C’est l’ambition de Sylvain Martel, de l’École polytechnique de Montréal, qui a mis au point des « microtransporte­urs », plus précisément des particules de polymère biodégradable, qui peuvent transporter des agents thérapeutiques et des nanoparticul­es magnétiques. Grâce à un appareil d’imagerie à résonance magnétique, le professeur est arrivé à guider les microtransporteurs à travers le corps de lapins. Il espère que cette technologie servira d’ici quelques années à traiter plusieurs types de cancers chez les humains.

LE DÉTECTEUR D’ERREURS MÉDICALES

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   Les chirurgiens oublient parfois un instrument à l’intérieur du corps de leur patient. Plus pour longtemps ! Le système baptisé ORLocate, proposé par Haldor Advanced Technology, d’Israël, est composé d’éléments de détection qu’on installe autour de la table d’opération. Ceux-ci repèrent les scalpels ou autres instruments et les éponges, pourvus d’étiquettes de radio-identification. Au moment de recoudre les tissus, l’équipe peut s’assurer en un clic de l’emplacement de tout le matériel.


UN ROBOT QUI A DU CŒUR

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   Pour opérer le cœur humain, les chirurgiens doivent interrompre les battements cardiaques et faire dévier le flux sanguin vers une pompe externe. Une procédure extrêmement délicate. Afin de réduire les risques, une équipe du German Aerospace Center a conçu un robot muni de trois bras qui pourrait un jour permettre aux chirurgien­s d’opérer un cœur qui bat.
   L’un des bras est équipé d’une caméra stéréoscopique, qui filme les mouvements du cœur. Les données sont traitées par un microprocesse­ur, puis retransmises sur un écran placé devant le médecin, qui voit apparaître un cœur parfaitemen­t stable. Il peut guider les deux autres bras du robot, dotés d’instruments chirurgicaux, en se fiant à l’image. Les mouvements du cœur sont compensés par les mouvements des instruments, mais pour le chirurgien, qui s’en remet à l’image « truquée » transmise devant lui, tout semble stationnaire.

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TOUT SUR MOI

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   Ce maillot de sport signé Zephyr Technology et Under Armour est muni de capteurs qui mesurent le rythme cardiaque, le rythme respiratoire, la vitesse de la course et la hauteur des sauts de celui qui le porte. Le prix du maillot, qui pourrait se retrouver sur le marché d’ici un an, n’a pas été révélé.

LE PULVÉRISATEUR DE CANCERS

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   Plutôt que de bombarder les tumeurs de photons, comme le font les techniques de radiothérapie habituelles, l’accélérateur de particules mis au point par la société allemande Siemens propulse des ions de carbone à la moitié de la vitesse de la lumière pour détruire les cellules cancéreuses. Ces ions peuvent être dirigés avec plus de précision vers les cibles situées en profondeur.
   Le premier appareil de Siemens, installé dans la ville de Heidelberg, dans le sud de l’Allemagne, requiert un bâtiment pourvu de murs de 2,5 m d’épaisseur. Il faut 60 personnes pour le faire fonctionner et il consomme autant d’énergie qu’une petite ville. Avant de déployer cette technologie dans d’autres centres, l’entreprise devra trouver le moyen d’abaisser les frais d’exploitation et confirmer les retombées pour les patients.

PILOTE TRÈS AUTOMATIQUE

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Une équipe suédoise, dont fait partie Volvo, a testé avec succès l’hiver dernier un « train routier ». Des voitures se suivent à la queue leu leu. La personne au volant de la première conduit normalement. Celles qui se trouvent à bord des voitures roulant derrière peuvent lire leur journal sans toucher au volant ni aux pédales, tout en se déplaçant à 90 km/h. Leur auto communiqu­e par réseau sans fil avec la voiture de tête et imite chacune de ses manœuvres. On pense qu’à terme cette technologie pourrait permettre de réduire les accidents de la route. Sauf que si le chauffeur de la voiture de tête fait une fausse manœuvre, c’est tout le « train » qui déraille !

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DES MANNEQUINS PRESQUE HUMAINS

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   Les mannequins d’essai de choc utilisés par l’industrie automobile sont de plus en plus intelligents. Les derniers modèles produits par Humanetics Innovative Solutions, aux États-Unis, peuvent compter jusqu’à 192 capteurs et enregistrer 70 000 données par seconde. Ils aident les concepteurs de voitures à améliorer la sécurité, en optimisant la configuration des sacs gonflables, par exemple, ou en améliorant les zones d’absorption placées à l’avant ou à l’arrière des voitures pour amortir les chocs et protéger l’habitacle.
   Les mannequins de nouvelle génération sont dotés d’une cage thoracique. Leurs côtes émettent une lumière infrarouge, ce qui permet à un capteur placé dans la colonne vertébrale de suivre leurs mouvements lors d’une collision.
   Les crânes sont équipés d’accéléromètres, qui calculent la vitesse de la tête pendant la décélératio­n de la voiture. Quant aux fémurs et aux tibias, ils sont pourvus de capteurs capables de mesurer les forces qui s’exercent sur les jambes afin de calculer les risques de fracture ou de déchirement des ligaments.


APRÈS LE COUSSIN, LA CEINTURE GONFLABLE !

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   La Ford Escape 2011 est la première voiture équipée de ceintures gonflables pour les passagers à l’arrière. En cas de choc, le sac se déploie, alimenté en air comprimé par la boucle depuis un réservoir situé derrière le siège. En se gonflant, le sac multiplie par cinq la surface de contact entre la ceinture et le corps, ce qui réduit la pression exercée sur la poitrine.

DES FREINS ANTICHEVREUILS

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   Des chercheurs de l’Institut Fraunhofer, en Allemagne, ont réussi à faire fonctionner une caméra infrarouge à température ambiante. Installée sur une voiture, elle pourrait distinguer la présence d’animaux ou de piétons bien avant que les phares les mettent en évidence. Et pour beaucoup moins cher que les caméras infrarouges actuelles. Le mécanisme de ces dernières doit être maintenu à près de – 193 °C, ce qui les rend fort gourmandes en énergie.

ATTENTION, VOUS DORMEZ !

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   Pour éviter que vous ne vous endormiez au volant, des ingénieurs de l’Institut Fraunhofer ont imaginé un système de caméras installées sur le tableau de bord qui filment les yeux du conducteur et détectent le moment où les paupières se ferment. Une alarme se déclenche au besoin.
   Un autre système, plus simple, vient d’être mis sur le marché au Danemark. Baptisé Anti Sleep Pilot, ce dispositif est placé sur le tableau de bord et évalue le niveau d’attention du conducteur, entre autres grâce à des tests de réactivité dans lesquels celui-ci doit appuyer sur un bouton à un signal sonore.

 

 

 

 

 

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