Lentilles de contact à réalité augmentée

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L’œil humain est une centrale de perception : Il peut voir des millions de couleurs, s’adapter facilement aux conditions de lumières et transmettre des informations vers le cerveau à une vitesse supérieure à celle d’une connexion Internet haut débit.

Pourquoi donc s’arrêter là ?

Dans le film Terminator, le champ visuel du personnage d’Arnold Schwarzenegger est composé de données réel enrichi par des informations calculée et représentées sous forme de légende.
Dans la même optique (si je puis dire), Vernor Vinge auteur de science-fiction, fait vivre des personnages équipés de lentilles de contact électroniques.
Ces visions peuvent sembler surréalistes voire farfelues, mais une lentille de contact avec de simples composants électroniques intégrés est déjà à portée de main. Ces lentilles ne donnent pas la vision d’un aigle et n’intègre pas encore d’info-bulles sur notre environnement. Mais une lentille avec des LED intégrée et alimenté par la lumière a déjà été créée.
Les lentilles de contact conventionnelles sont des polymères adoptant des formes spécifiques pour corriger la vision erronée. Pour atteindre l’objectif évoqué, des circuits de commande et de communication sont intégrés à la lentille.

Lentilles avec réalités augmentée
Photos : Université de Washington
Une antenne miniature est également placée au sein de la lentille tout comme des centaines de LED, qui servent à constituer l’image portée à l’œil, tels que des mots, des graphiques et des photographies. Une grande partie du matériel est semi-transparent pour ne pas altérer la vision. Une « station » située à proximité échange en permanence avec les lentilles, se relai communique les informations utilisées par l’optoélectronique dans la lentille dans le cadre de l’affichage des informations.
Il n’est pas nécessaire de fabriquer une lentille très perfectionnée pour qu’elle soit utile. En effet, même une lentille avec un seul pixel pourrait aider les personnes ayant une déficience auditive ou d’être incorporé comme un indicateur dans les jeux d’ordinateur.
Bien sur, si les fonctionnalités sont plus grandes, affichage de texte, de couleur, le potentiel pourrait être bien plus important. Il serait en effet envisageable de disposer de traduction en temps réel ou d’offrir des repères visuels à partir d’un système de navigation.
Avec le traitement d’image de base et l’accès à Internet, ce type de lentilles pourrait faciliter la vie de tous les jours en enrichissant notre vision avec des informations utiles.

Outre l’amélioration visuelle, la présence de biomarqueurs ou d’indicateurs de santé intégrés à des lentilles, pourraient faire l’objet d’un futur marché énorme.
Cette nouvelle technologie, combinée à des détecteurs de glucose, permettraient à des diabétiques de garder un œil sur la glycémie sans avoir besoin de piquer un doigt.

Pourquoi ne pas imaginer une lentille de contact conçues peut surveiller le cholestérol, le sodium et le taux de potassium ?
Couplé avec un émetteur de données sans fil, l’information pourrait être réorientées instantanément vers des médecins ou des infirmières.

Lentille de contact à réalité augmentée
Photos : Université de Washington
La conception de lentilles polyvalentes doit faire face à trois grands défis :

  • Premièrement, réunir des pièces et des sous-systèmes peu compatibles entre eux le polymère fragile de la lentille. En effet, des produits chimiques corrosifs sont nécessaires pour créer les composants et circuits en silicium, ce qui signifie qu’il n’est pas possible de les fabriquer directement sur une lentille.
  • Le second défi est que les composants clés doivent être miniaturisés et intégrés à environ 1,5 centimètres carrés d’un flexible, polymère transparent.
  • Le dernier point est qu’il faut rendre la lentille complètement sûr pour l’œil. Si l’on prend l’exemple de la LED, la plupart des voyants rouges sont en arséniure de gallium, qui est toxique. Donc, pour qu’une LED puisse être en contact avec un œil, elle doit être enveloppée dans une substance biocompatible.

A gauche, un prototype de lentille avec plusieurs interconnexions, des composants en silicium monocristallin et composés de semi-conducteurs intégrés. Dans la partie basse de la photo, un protype de lentille contenant une puce radio, une antenne et une LED rouge.

Lentille réalité augmentée
Image: Raygun studio
Lentille réalité augmentée

Des essais réalisés sur des lapins à qui l’on a fait porter des lentilles contenant des structures métalliques pendant 20 minutes ont démontrés qu’il n’y avait pas d’effet indésirable.

 

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