Cette puce permet de voir à travers les murs comme Superman

Au-delà de sa force supernaturelle ou de sa capacité à voler, Superman est aussi connu pour sa vision surnaturelle qui lui permet, entre autres, de voir à travers n’importe quel objet. Un superpouvoir qui rendrait de fiers services à de nombreux corps de métiers… et il s’agit désormais d’une réalité grâce à une équipe de chercheurs qui a conçu une puce spécialement prévue à cet effet.

Les fondations de cette technologie ont été posées en 2022 par une équipe de l’Université de Dallas et de l’Université Nationale de Séoul. Ensemble, ils ont conçu un prototype déjà prometteur – même s’ils ont été forcés de prendre leurs distances avec Superman. Dans l’univers DC, la super-vision de Clark Kent est généralement surnommée « vision à rayons X ». C’est effectivement une forme de rayonnement électromagnétique qui permet de voir à travers les solides ; on s’en sert par exemple couramment dans les hôpitaux pour réaliser un tas d’examens comme les radios et les scanners. Le problème, c’est que ces rayons X peuvent être terriblement dangereux. Ce sont des rayonnements ionisants qui, à forte dose, endommagent fortement les tissus vivants, et augmentent considérablement les risques de cancers en cas d’exposition prolongée.

A la place, ils sont donc partis de la technologie CMOS, déjà utilisée dans une ribambelle d’appareils grand public (boîtiers photo, smartphones, ordinateurs…). Plus spécifiquement, cela leur a permis d’exploiter des signaux dont la fréquence est comprise entre 200 et 400 gigahertz, quelque part entre les micro-ondes et l’infrarouge. Comme les rayons X utilisés en radiologie, ils peuvent traverser la matière solide et sont invisibles à l’œil nu. En revanche, ils sont généralement considérés comme inoffensifs.

Une meilleure résolution dans un format réduit

Au bout du compte, ils ont obtenu un dispositif capable de détecter des objets solides à travers de la buée, de la poussière, et même une boîte en carton complètement opaque.

Un beau succès, mais cet engin comportait plusieurs limites majeures, dont deux particulièrement rédhibitoires en conditions réelles : une résolution très faible, et une taille importante qui limitait son usage en dehors d’un laboratoire. Sur les deux dernières années, ils ont donc travaillé sur ces deux points pour améliorer l’intérêt pratique de leur appareil.

Leur nouveau papier décrit un appareil qui, comme son prédécesseur, il est capable de former une image d’un objet dans des conditions où la lumière visible est généralement impuissante. Lors des tests, il s’est montré capable de détecter des objets variés (une clé USB, une lame, un circuit intégré ou encore une rondelle en plastique) à travers une boîte en carton. La différence, c’est que la résolution a été significativement améliorée. L’appareil est désormais capable de capturer des détails de 0,5 mm². C’est évidemment très loin des performances d’un appareil photo moderne, mais suffisant pour deviner quel genre d’objet se cache derrière la cloison.

Bientôt dans votre smartphone ?

L’autre grande avancée concerne la taille ; les chercheurs ont aussi réussi à miniaturiser l’engin, qui tient désormais sur un circuit imprimé. A terme, il sera possible de la réduire encore davantage pour l’intégrer à petite puce qui pourrait tenir sans problème dans un smartphone. Cela pourrait débloquer tout un tas d’applications intéressantes pour le grand public et les professionnels, comme scanner un colis suspect ou inspecter la tuyauterie à la recherche d’éventuelles fissures. Le corps médical, et particulièrement les urgentistes, pourrait aussi s’en servir pour réaliser quelques examens préliminaires directement sur le terrain.

Dans leur premier papier de 2022, les chercheurs expliquaient aussi que ce système pourrait être intégré à des véhicules pour améliorer la capacité du pilote ou des véhicules autonomes à naviguer dans des conditions de faible visibilité. Mais cela nécessiterait de faire fonctionner le capteur à une distance de plusieurs dizaines de mètres… et l’équipe semble y avoir renoncé depuis, pour des raisons non pas techniques, mais de confidentialité.

En effet, ils estiment qu’un capteur à longue portée laisserait trop de marge de manœuvre à des gens mal intentionnés. Par exemple, un voleur pourrait scanner un système de sécurité pour le désactiver, ou visualiser le contenu du sac de sa victime avant de passer à l’acte. Avec un appareil à courte portée, il serait obligé de se positionner directement à côté de sa cible — une exposition rédhibitoire pour de nombreux malfaiteurs. Par conséquent, la portée du dispositif est très limitée en pratique, et ne dépasse pas quelques centimètres.

Malgré cette concession, il s’agit d’une preuve de concept intéressante qui pourrait bien se retrouver sur nos smartphones d’ici quelques années, si les constructeurs décident de lui donner sa chance. Prêts à jouer à Superman ?

Le texte de l’étude est disponible ici.

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