L’Internet des nano-objets biologiques (IoBNT) utiliserait certains types de bactéries qui, selon les scientifiques, possèdent les caractéristiques nécessaires pour constituer des réseaux de capteurs efficaces.
Selon certains scientifiques, les dispositifs informatiques créés biologiquement pourraient un jour être aussi courants que les microprocesseurs et les micropuces d’aujourd’hui. Considérons l’ADN, le support de l’information génétique et le principal composant des chromosomes ; il est prometteur en tant que support de stockage des données.
Une étude récente (PDF) suggère d’aller plus loin et d’utiliser les microbes pour créer des réseaux et communiquer à l’échelle nanométrique. Le potentiel est très intéressant pour l’internet des objets (IoT), où la dissimulation et la discrétion peuvent être nécessaires pour que la technologie devienne totalement omniprésente.
Les avantages d’une version organique de l’IoT comprennent non seulement la taille minuscule mais aussi la nature autonome des bactéries, qui comprend une propulsion inhérente. Il y a « un moteur à hélice naturel intégré », expliquent les scientifiques de l’université Queen Mary de Londres, sur les fonctions de nage des microbes.
Les recherches sur l’Internet des nano-objets biologiques (IoBNT) en sont à leurs débuts, et les chercheurs de l’université Queen Mary expliquent principalement comment les similitudes entre les bactéries et l’informatique pourraient être exploitées. Mais l’étude est intrigante.
« Les microbes partagent des similitudes avec les composants des dispositifs informatiques typiques de l’IoT », ont écrit Raphael Kim et Stefan Posland dans leur article publié sur le sujet. « Cela présente un argument de poids pour que les bactéries soient considérées comme une forme vivante de dispositif d’Internet des objets (IoT) ».
L’IoT environnemental est un domaine qui, selon eux, pourrait être bénéfique. Dans les villes intelligentes, par exemple, les bactéries pourraient être programmées pour détecter les polluants. Les microbes ont de bonnes fonctions de détection chimique et pourraient s’avérer plus efficaces que les capteurs électroniques. En fait, les auteurs affirment que les microbes partagent en partie les mêmes capacités de détection, d’actionnement, de communication et de traitement que l’IoT informatisé.
Dans le cas de la détection et de l’activation, les bactéries peuvent détecter les produits chimiques, les champs électromagnétiques, la lumière, les contraintes mécaniques et la température – exactement ce qui est nécessaire dans un capteur traditionnel à base de carte de circuit imprimé. En outre, les microbes réagissent. Ils peuvent produire des protéines colorées, par exemple. Et ce n’est pas tout, ils répondent de manière plus nuancée que les capteurs à base de puce. Ils peuvent être plus sensibles, par exemple.
L’ADN susmentionné, intégré dans les bactéries, fonctionne comme une unité de contrôle, tant pour le traitement que pour le stockage des données. L’ADN génomique contiendrait les instructions pour certains fonctionnements, et les plasmides – qui est une autre forme d’ADN liée à la façon dont les gènes pénètrent dans les organismes – personnalisent les fonctions des processus par l’addition et la soustraction de gènes.
La mise en réseau est également abordée. Les émetteurs-récepteurs sont également dans l’IoT bactérien, explique l’équipe. L’importation et l’exportation de molécules agissent comme une forme de voie de signalisation, et un échange d’ADN entre deux cellules peut avoir lieu. C’est ce qu’on appelle la « communication moléculaire » et on la décrit comme un nanoréseau bactérien. Le passage du numérique à l’ADN, puis le retour à l’ADN, est un domaine lié à l’ADN qui semble prometteur à l’heure actuelle.
Les bactéries devraient devenir un « substrat pour construire une version biologique de l’Internet des objets », affirment les scientifiques. Il est intéressant de noter que, tout comme l’IoT traditionnel a été propulsé par les amateurs de technologie qui se sont amusés avec les microcontrôleurs Arduino et les mini-ordinateurs éducatifs Raspberry Pi, Raphael Kim et Stefan Posland estiment que c’est la biologie du bricolage qui donnera le coup d’envoi à l’IdOBNT. Ils soulignent que des produits éducatifs faciles à obtenir, comme le kit Amino Labs, permettent déjà de générer des couleurs spécifiques à partir de bactéries, par exemple.
« Actuellement, les outils et les techniques permettant de mener des expériences à petite échelle avec des micro-organismes sont largement accessibles au grand public, par divers canaux, y compris les espaces des fabricants ».
L’équipe suggère également qu’hypothétiquement, la « gamification des bactéries » pourrait faire partie de l’expérimentation. Les jeux biotiques existent. Les chercheurs proposent « d’utiliser le mouvement de la biologie du bricolage et les techniques de gamification pour susciter l’engagement des utilisateurs et l’introduction des bactéries ».
https://www.networkworld.com/article/3518413/how-bacteria-could-run-the-internet-of-things.html
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1910/1910.01974.pdf
