Une équipe de scientifiques de l’université Monash, en Australie, a mis au point une puce révolutionnaire de la taille d’une pièce de monnaie. Basée sur un flux d’ions plutôt que sur des électrons, elle reproduit le comportement des neurones humains et pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération d’ordinateurs “vivants”.
Une puce liquide qui pense presque comme un cerveau
MELBOURNE — C’est une avancée majeure dans le domaine de l’informatique inspirée du vivant. Des chercheurs australiens ont développé une puce nanofluidique capable d’imiter les connexions neuronales du cerveau humain. De la taille d’une simple pièce de monnaie, ce dispositif canalise des ions à travers des microcanaux logés dans une structure métal-organique (ou MOF, Metal-Organic Framework), un matériau conçu sur mesure.
Concrètement, ces minuscules canaux permettent aux ions de circuler comme les signaux électriques dans un cerveau humain. Le tout reproduit le fonctionnement de transistors électroniques, ces interrupteurs microscopiques qui contrôlent le courant dans nos ordinateurs. Mais ici, une différence de taille : la puce peut aussi “se souvenir” des signaux précédents, une propriété semblable à la plasticité neuronale — cette faculté du cerveau à s’adapter et à apprendre de nouvelles informations.
« Pour la première fois, nous avons observé une conduction non linéaire saturée de protons dans un dispositif nanofluidique. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de systèmes iontroniques dotés de mémoire et même de capacités d’apprentissage », explique le professeur Wang Huanting, co-auteur de l’étude et directeur adjoint du Monash Center for Membrane Innovation.
Wang précise que l’équipe vise désormais à créer des matériaux fonctionnels ultra-minces, à peine quelques nanomètres d’épaisseur : « Si nous parvenons à concevoir des MOF de cette taille, nous pourrions créer des puces fluidiques avancées capables de compléter, voire de dépasser, certaines limites des puces électroniques actuelles. »
Vers une informatique liquide et intelligente
Les résultats de ces travaux, publiés dans la revue Science Advances, démontrent le potentiel spectaculaire de cette innovation. Les chercheurs ont construit un circuit fluide miniature intégrant plusieurs canaux de MOF. Lors des tests, la puce a réagi aux variations de tension comme un transistor électronique classique, tout en affichant des effets de mémoire.
Selon l’étude, cette propriété ouvre la voie à des applications inédites : stockage de données dans des liquides, ordinateurs inspirés du cerveau humain, voire dispositifs autonomes capables d’apprentissage.
Le professeur Lu Jun, co-auteur des travaux et membre du département de génie chimique et biologique de l’université Monash, résume ainsi la portée de cette découverte : « Notre puce peut contrôler de manière sélective le flux de protons et d’ions métalliques, tout en se souvenant des variations de tension passées. Elle possède donc une forme de mémoire à court terme. »
Aujourd’hui chercheur invité à l’Université de Californie, Lu ajoute que la structure hiérarchique unique de la puce permet de manipuler les protons et les ions métalliques de façon totalement différente — une prouesse encore jamais observée dans le domaine de la nanofluidique.
Cette première mondiale marque une étape décisive vers la conception de systèmes informatiques liquides capables de penser et d’apprendre un peu comme nous. Un pas de plus vers une frontière où l’informatique cesse d’être seulement électronique pour devenir… presque organique.
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