Depuis toujours, les êtres vivants inspirent les chercheurs et scientifiques dans le développement de nouvelles technologies. Les matériaux réactifs s’immiscent petit à petit dans notre société, on peut notamment citer les verres de lunettes qui s’assombrissent au soleil. Mais ces derniers n’apprennent pas, ils se contentent de réagir toujours de la même manière, ils ne s’adaptent pas à leurs expériences passées. C’est pourquoi, les chercheurs de l’université Aalto, basé à Espoo deuxième ville de Finlande, ont mis au point un matériau évolutif inspiré des systèmes vivants.
En quoi consiste ce nouveau matériau ?
Ce matériau prend la forme de plusieurs milliers de billes magnétiques de la taille d’un micromètre (soit 10-6 mètres) collées les unes aux autres. Elles sont alors stimulées par un champ magnétique, et les billes s’empilent pour former des piliers plus ou moins grands en fonction de la force de l’aimant. En plus de la stimulation par champ magnétique, les chercheurs ont voulu étudier la réponse électrique des billes. Ils ont alors remarqué que cette réponse était croissante selon la force de l’aimant. Ainsi, la réponse électrique varie selon la force du champ magnétique, le matériau évolue et mémorise la puissance de l’aimant pour permettre une conductivité proportionnelle à cette force, il apprend de ses expériences passées.
Comment fonctionne cette mémoire ?
La mémoire des billes fonctionne comme une synapse et un algorithme selon le professeur émérite d’Aalto, Olli Ikkala. Une synapse est la zone située entre deux neurones et qui assure la transmission de l’information d’un neurone à l’autre. L’algorithme quant à lui est une suite d’étapes permettant d’obtenir un résultat à partir d’éléments fournis en entrées, ici la force du champ magnétique. Les billes fonctionnent de cette façon, chacune d’entre elles transmet l’information qu’elle reçoit à ses voisines et ainsi de suite. Une fois cette information transmise à toutes les billes, elles réagissent en répétant des actions déjà connues. Ici en l’occurrence, la taille des piliers selon la force de l’aimant. Cette façon d’apprendre est similaire au machine learning.
Pourquoi créer un matériau évolutif ?
Véritable avancée technologique, cette innovation ouvre la voie à des matériaux intelligents et inspirés de la vie qui seront capables de s’améliorer par la mémoire et l’apprentissage. De tels matériaux adaptatifs pourraient jouer un rôle vital dans la prochaine génération de capteurs médicaux et environnementaux, ainsi que dans des robots mous ou des surfaces actives.
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Source : aalto.fi
