L’Internet corporel pourrait éliminer le besoin de smartphones en changeant la façon dont nous utilisons la technologie

Un jour, les humains pourront peut-être utiliser leur toucher et leurs pensées plutôt que les écrans pour interagir avec le monde numérique.

WEST LAFAYETTE, Indiana — Et si la fin de l’ère des smartphones était causée par la possibilité d’utiliser votre peau – au lieu d’un écran ou même de commandes vocales – pour vous connecter à Internet ? Ou en utilisant votre esprit pour contrôler des appareils sans les regarder ?

Les innovations développées à l’Université Purdue pourraient non seulement contribuer à inverser la tendance consistant à confier toutes les tâches possibles à un smartphone ou à un autre appareil unique, mais aussi changer complètement la façon dont les humains ont interagi avec les appareils jusqu’à présent.

Dans quelques années, cela pourrait ressembler à un paiement en touchant une machine avec le doigt plutôt qu’avec une carte de crédit ou un smartphone. Peut-être pourriez-vous accéder à un itinéraire GPS avec vos pieds ou transférer un fichier à quelqu’un en lui serrant la main.

Et dans 15 à 20 ans, imaginez régler le thermostat de votre maison simplement en pensant que vous voulez une température plus fraîche ou plus chaude.

Le laboratoire du professeur Shreyas Sen de Purdue s’efforce de faire de cet avenir une réalité grâce à des inventions permettant à votre corps de devenir votre connexion Internet locale pour les appareils que vous portez, tenez ou avez en vous, comme un stimulateur cardiaque. Les gens pourraient effectuer les mêmes tâches numériques et bien plus encore, mais en utilisant leur contact physique et éventuellement leur esprit plutôt qu’un écran.

Informations Complémentaires

« À l’heure actuelle, notre passerelle vers Internet est cette boîte très intéressante entre nos mains. Nous nous retrouvons tête baissée à le regarder pendant une fraction importante de notre temps d’éveil. Si ce n’est pas le genre d’avenir que nous souhaitons, alors la technologie doit évoluer », a déclaré Sen, professeur agrégé Elmore de génie électrique et informatique à Purdue. « Au lieu de cela, le smartphone pourrait être déconstruit et distribué tout autour de vous à des endroits appropriés de telle sorte qu’il devienne invisible à l’œil nu. »

Les montres intelligentes, les écouteurs sans fil et autres appareils portables déconstruisent déjà certaines fonctionnalités du smartphone. Mais un écran est toujours nécessaire pour interagir avec eux. Même les appareils les plus récents qui n’ont pas d’écran, tels que le AI Pin à clipser de Humane, nécessitent des commandes vocales et sont conçus pour remplacer davantage un smartphone, tout en consolidant les fonctions dans un seul appareil.

Le laboratoire de Sen a inventé deux méthodes qui permettraient aux humains de passer de la simple coexistence avec une technologie enfermée derrière un écran ou accessible par commande vocale à une collaboration directe avec elle. Des demandes de brevet pour ces inventions ont été déposées auprès du Purdue Innovates Office of Technology Commercialization.

Une invention, appelée « Wi-R », établit un « Internet » dans votre corps que les smartphones, ordinateurs portables, montres intelligentes, pompes à insuline et autres appareils portables ou implantables peuvent utiliser pour communiquer entre eux. Vous pouvez également étendre votre réseau Internet à d’autres appareils ou même à d’autres humains grâce à votre contact. Vous pourriez peut-être envoyer une photo à quelqu’un en le poussant, par exemple.

L’autre invention est un nouveau concept d’implant cérébral qui, dans quelques décennies, pourrait être utilisé par les humains pour contrôler la technologie avec leurs pensées. Le laboratoire de Sen a publié les premiers résultats de ce concept d’implant dans Nature Electronics plus tôt cette année, montrant comment il a le potentiel de résoudre les problèmes clés liés au développement d’implants pour le « contrôle mental ». Nature Electronics a également présenté cette recherche dans son point culminant sur les progrès de l’interface cerveau-ordinateur réalisés en 2023.

L’idée de l’implant s’appuie sur les découvertes faites par Sen et ses étudiants alors qu’ils inventaient la technologie derrière le Wi-R. Cette technologie permet au corps humain de transférer des données suffisamment rapidement pour que tout appareil n’ait besoin que d’être en contact direct ou étroit avec la peau de la personne pour faire ce que celle-ci souhaite que l’appareil fasse. De la tête aux pieds, la peau serait l’interface d’un réseau Internet plutôt qu’un écran, établissant ainsi un « Internet corporel ».

Cette puce, une invention appelée Wi-R, permet au corps humain de devenir une connexion Internet pour d’autres appareils en contact direct ou étroit avec la peau de la personne. (Image de l’Université Purdue/Greta Bell) Télécharger l’image

Ce qui rend cette technologie possible, ce sont les signaux électriques fonctionnant à une fréquence beaucoup plus basse que Bluetooth ou d’autres signaux radio qui aident actuellement à connecter des appareils. Ces signaux basse fréquence se situent dans la plage dite électroquasistatique du spectre électromagnétique. Utilisant des signaux électroquasistatiques, le Wi-R permet un transfert de données beaucoup plus rapide qu’avec la communication Bluetooth et accessible uniquement à travers la peau d’une personne.

En 2020, Sen, certains de ses anciens étudiants et d’autres anciens élèves de Purdue ont fondé la startup Ixana pour commercialiser le Wi-R. La manière dont le Wi-R sera utilisé dans le monde réel dépendra de la manière dont les entreprises choisiront d’en faire un produit. Mais plus tôt cette année, au CES, un salon technologique annuel à Las Vegas, Sen et l’équipe Ixana ont démontré que le Wi-R peut transmettre de la musique par le toucher.

Ils ont montré que lorsque de la musique est diffusée depuis un smartphone dans votre main, le Wi-R vous permet de transférer cette musique à travers votre corps et de la diffuser à haute voix depuis un autre appareil, tel qu’un haut-parleur, uniquement lorsque vous touchez cet appareil. Ils ont également montré comment transférer la musique à quelqu’un d’autre en touchant sa peau, permettant ainsi à cette personne de diffuser votre musique à haute voix via un autre appareil en contact avec son toucher. (Regardez cette vidéo pour voir comment.)

En développant le Wi-R, le laboratoire de Sen est devenu l’un des premiers à découvrir comment les humains pouvaient communiquer numériquement uniquement par le toucher.

Du toucher au « contrôle mental » ?

Alors que Sen et ses étudiants exploraient davantage les capacités de ces signaux, le laboratoire est également devenu le premier à démontrer des signaux électroquasistatiques permettant la communication dans le cerveau. Ceci est possible grâce à un implant cérébral inventé par le laboratoire de Sen qui transmet ces signaux.

L’idée est qu’à terme, un humain pourrait utiliser ces implants, placés à des points clés du cerveau, pour contrôler la technologie sans même la toucher ou la regarder. À l’avenir, cela pourrait ressembler à utiliser vos pensées pour allumer un four ou taper et envoyer un message texte.

Au bout de ce doigt se trouve le premier concept d’implant cérébral capable de permettre la communication dans le cerveau à l’aide de signaux électroquasistatiques. (Image de l’Université Purdue/Kelsey Lefever) Télécharger l’image

Un implant cérébral pour le « contrôle mental » n’est pas une idée nouvelle, mais les signaux électroquasistatiques offriraient plusieurs avantages par rapport à d’autres concepts d’implants cérébraux destinés à commander la technologie par la pensée.

D’une part, cette méthode serait sans fil à l’intérieur du cerveau. Neuralink commence des essais cliniques sur la technologie qu’il développe et qui nécessite 64 fils pour connecter un implant à environ un millier d’électrodes dans tout le cerveau. Les fils et les électrodes sont destinés à capturer autant de pensées d’une personne que possible afin qu’elles puissent être traduites en actions contrôlant la technologie en dehors du corps.

Le concept développé par Sen tire parti de la capacité naturelle du cerveau à très bien transmettre les signaux électriques. Le tissu cérébral, plutôt que les fils, aiderait à transmettre les informations à l’implant en utilisant des signaux électroquasistatiques. En théorie, ce concept d’implant pourrait transmettre des données plus de cent fois plus rapidement que les autres méthodes envisagées à la place des fils.

Étant donné que le cerveau possède des milliards de neurones, un concept d’implant cérébral sans fil devrait transmettre des données à une vitesse au moins aussi rapide que des dizaines de mégabits par seconde pour capturer ne serait-ce qu’un millier de neurones simultanément. Aucune technologie ne peut encore faire cela dans le cerveau, a déclaré Sen, mais la communication électro-quasistatique montre jusqu’à présent le plus grand potentiel.

« Il est indéniable que les humains sont augmentés par les machines et que les machines changent constamment nos vies », a déclaré Sen. « Mais nos recherches montrent qu’il est possible pour ces machines de vous aider sans que vous ayez à toujours regarder un écran. »

Les recherches de Sen sont financées par le Bureau de la recherche scientifique de l’Air Force et la National Science Foundation. L’Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering est l’un des départements informatiques de l’université qui font partie de l’initiative Purdue Computes.

À propos de l’Université Purdue

L’Université Purdue est une institution de recherche publique avec l’excellence à grande échelle. Classée parmi les 10 meilleures universités publiques et avec deux collèges parmi les 4 premiers aux États-Unis, Purdue découvre et diffuse des connaissances avec une qualité et une échelle sans égal. Plus de 105 000 étudiants étudient à Purdue selon toutes les modalités et tous les lieux, dont 50 000 en personne sur le campus de West Lafayette. Engagé en faveur de l’abordabilité et de l’accessibilité, le campus principal de Purdue a gelé les frais de scolarité 12 années de suite. Découvrez comment Purdue ne s’arrête jamais dans la poursuite persistante du prochain pas de géant, y compris son premier campus urbain complet à Indianapolis, la nouvelle Mitchell E. Daniels, Jr. School of Business et Purdue Computes, sur https://www.purdue. edu/président/initiatives-stratégiques.

Contact écrivain/média : Kayla Albert, 765-494-2432, wiles5@purdue.edu

Source: Shreyas Sen, shreyas@purdue.edu

Papiers

Communication cérébrale quasistatique biphasique pour des implants neuronaux sans fil économes en énergie

Électronique naturelle

https://doi.org/10.1038/s41928-023-01000-3

BodyWire-HCI : permettre de nouvelles modalités d’interaction en communiquant strictement pendant le toucher grâce à la communication électroquasistatique du corps humain

Transactions ACM sur l’interaction ordinateur-humain

https://doi.org/10.1145/3406238

Activation d’un réseau de zones corporelles secrètes utilisant la communication électro-quasistatique du corps humain

Rapports scientifiques

https://doi.org/10.1038/s41598-018-38303-x