L’œil augmenté : la technologie nous promet de voir mieux et plus loin

©Peshkova

Une lentille pour remplacer son smartphone

Lire ses mails sans devoir sortir son smartphone, suivre un itinéraire directement surimprimé sur le champ visuel, c’est le projet des lentilles futuristes sur lesquelles travaillent aujourd’hui plusieurs équipes de recherche. Là où les Google Glass proposent une réalité augmentée projetée sur une monture lourde et encombrante, ce dispositif vise à offrir le même type d’application sur une « simple » lentille. Les difficultés à résoudre pour atteindre cet objectif sont toutefois nombreuses, à commencer par le fait que l’œil humain n’est pas conçu pour voir ce qui est tout près de lui. Autres défis : l’autonomie énergétique du dispositif, le stockage des données, la connectivité…

Un tout premier modèle, la lentille connectée Mojo, a été présentée au CES de Las Vegas en janvier 2020. En France, l’équipe du Professeur Jean-Louis de Bougrenet de la Tocnaye (voir encadré en fin d’article) a mis au point le premier oculomètre, permettant de capter les mouvements de l’œil, embarqué dans une lentille de contact autonome. Courant 2020, les premiers tests de faisabilité seront réalisés sur ces dispositifs. « Les possibilités de ces lentilles autonomes sont infinies », estime le Pr de Bougrenet. « Elles pourront mesurer des caractéristiques comme le clignement de l’œil, la dilatation pupillaire, les niveaux dans les larmes de glucose et de lactase déshydrogénase, qui permet notamment de diagnostiquer les infarctus, et bien d’autres paramètres encore ».

Certaines innovations sont suffisamment avancées pour qu’on puisse imaginer les voir entrer prochainement dans notre quotidien. Les premiers dispositifs pourraient arriver sur le marché dès 2022-2023.

En finir avec la presbytie

Le vieillissement du cristallin est inéluctable. Situé à l’intérieur de notre œil, il « accommode » en permanence, en modifiant en temps réel sa forme pour produire une image nette de ce que nous regardons. Grâce au cristallin, nous pouvons en un instant passer d’une vision de loin à une vision de près. Avec les années, il se rigidifie et la vision des plans rapprochés devient de plus en plus difficile, c’est la presbytie. C’est à ce défaut qu’entend s’attaquer le cristallin connecté annoncé par Verily (filiale de Google). Ce dispositif associera :

• un capteur, qui mesurera les forces exercées sur le cristallin et sa déformation ;
• une lentille électronique injectée dans le cristallin du patient et capable de modifier sa courbure et donc sa puissance en fonction de la stimulation électrique à laquelle elle est soumise ;
• et enfin un contrôleur qui, en fonction des données reçues par le capteur, enverra à la lentille les stimuli électroniques adaptés pour corriger la forme du cristallin.

Moins invasives que cet implant connecté, les lunettes intelligentes, comme celles mises au point par la société IMEC, ont le même objectif. Riches de nombreux capteurs électroniques, ces lunettes sont capables de suivre les mouvements de l’œil et de détecter ce que le sujet regarde. Connectés aux capteurs de mouvement, les « verres » de ces lunettes, remplis de liquide, sont capables de modifier de façon quasi immédiate leur puissance et donc de s’adapter pour que le sujet voie toujours net. Les difficultés : le dispositif est encore imprécis, lourd et très encombrant.

Zoomer en clignant des yeux

Toujours pour améliorer la vision de près, des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont récemment annoncé avoir développé une lentille capable de zoomer ou dézoomer à volonté. Un double clignement d’œil permet de zoomer, le même signal de dézoomer. Une première lentille dotée de cette propriété avait été dévoilée dès 2015 par le Professeur Eric Tremblay de l’école Polytechnique de Lausanne. La lentille, composée d’un réseau de microscopiques miroirs aluminium disposés en cercle, permettait un grossissement allant jusqu’à 2,8 fois. Couplée à une paire de lunettes spécifique, cette « loupe » intelligente visait à aider les patients souffrant de DMLA, privés de leur vision de précision (vision centrale). Les promoteurs de la lentille californienne, de leur côté, annoncent être capables, non seulement de zoomer mais également de suivre les rotations de l’œil et donc de se synchroniser avec ses mouvements. La lentille permettrait aussi de commander divers appareils par le regard tels que des robots téléguidés ou des écrans d’ordinateurs.

Bionic Lens, une autre lentille artificielle implantable mise au point par la firme canadienne Ocumetics technology, permettrait d’atteindre une acuité visuelle de l’ordre de 20/10. Des essais cliniques sont en cours pour tester cette lentille qui offrirait une vision « surhumaine », permettant de distinguer les moindres détails de près comme de loin et multipliant par trois la distance à laquelle l’œil voit net. Les concepteurs imaginent que le dispositif pourrait être disponible d’ici deux ans.

Ces lentilles biomimétiques pourraient avoir des applications médicales mais elles ont aussi un potentiel industriel très important : dans tous les métiers de précision, depuis l’horlogerie jusqu’à l’électronique en passant par la biologie ou la chirurgie, la faculté de « grossir » à volonté les éléments situés dans son champ de vision représenterait un atout essentiel. Le secret de ces dispositifs repose sur la captation de signaux « électro-oculographiques » c’est-à-dire de micro-impulsions électriques produites par l’œil lorsqu’il effectue un mouvement. Ce sont ces signaux électriques qui stimulent la lentille.

L’avis du Professeur Jean-Louis de Bougrenet de la Tocnaye, directeur du département Optique de l’Institut Mines-Télécoms Atlantique (Brest) et co-concepteur de la première batterie flexible biocompatible embarquée dans une lentille de contact.

 

Quel est selon vous l’avenir de ces dispositifs de vision augmentée ?
Il faut distinguer l’apport potentiel de ces lentilles sur le plan correctif ophtalmique –qui ne me semble pas être l’enjeu réel de ces objets – et l’encapsulation sur ce vecteur d’une forme d’intelligence, communicante, que les progrès en matière d’électronique flexible, biocompatible, couplés à une miniaturisation technologique très avancée, ont transformé en véritable plateforme technologique à part entière. On peut désormais intégrer et combiner sur ces lentilles des fonctions optiques, microélectroniques, radiofréquences, électrochimiques…

 

Ce premier pas vers le transhumanisme soulève de nombreuses questions…
Les cyborg lenses ou « lentilles connectées » sont des capteurs/actionneurs bio-embarqués, au même titre que d’autres. Néanmoins, ils sont singuliers car ils donnent accès à l’un de nos sens le plus développé sur le plan cognitif. Ils peuvent permettre d’établir un lien organique étroit entre le potentiel quasi infini en matière d’intelligence artificielle et les capacités de notre cortex visuel. Il s’agit bien entendu d’un lien à double sens : doper nos capacités cognitives (forme de transhumanisme), mais aussi en retour informer sur nos comportements et affects, ce qui n’est pas sans soulever de véritables questions d’éthique.

Pour en savoir plus : https://www.imt-atlantique.fr/fr/l-ecole/actualites/une-lentille-de-contact-connectee-developpee-au-departement-optique