Une équipe de recherche dirigée par le professeur associé Takashi Ikuno de l’Université des sciences de Tokyo a développé une synapse artificielle auto-alimentée révolutionnaire, capable d’imiter la vision des couleurs humaine tout en nécessitant très peu d’énergie, ce qui pourrait transformer les applications de l’IA en périphérie.
Le dispositif, décrit dans un article publié dans Scientific Reports le 12 mai 2025, intègre deux types de cellules solaires sensibilisées aux colorants qui réagissent à différentes longueurs d’onde lumineuses. Contrairement aux systèmes conventionnels nécessitant une alimentation externe, cette synapse artificielle génère sa propre électricité grâce à la conversion de l’énergie solaire, ce qui la rend idéale pour les applications d’informatique en périphérie où l’efficacité énergétique est cruciale.
La synapse peut distinguer les couleurs sur l’ensemble du spectre visible avec une résolution remarquable de 10 nanomètres, se rapprochant ainsi des capacités visuelles humaines. Elle produit des polarisations de tension opposées selon la couleur de la lumière reçue — positive pour le bleu et négative pour le rouge — ce qui lui permet d’effectuer des opérations logiques complexes sans circuiterie additionnelle.
« Les résultats montrent un grand potentiel pour l’application de ce dispositif optoélectronique de nouvelle génération à des systèmes d’intelligence artificielle à faible consommation dotés de capacités de reconnaissance visuelle », explique le professeur Ikuno. Lors de tests dans un cadre de calcul par réservoir, le système a atteint une précision de 82 % pour la classification de 18 combinaisons couleur-mouvement différentes en utilisant un seul dispositif, contre plusieurs photodiodes nécessaires dans les approches traditionnelles.
Cette avancée répond à un défi majeur pour le déploiement de systèmes de vision avancés dans les appareils en périphérie, où les contraintes de puissance et de calcul limitaient jusqu’ici les possibilités. La technologie pourrait permettre un traitement visuel plus efficace dans les smartphones, drones, dispositifs médicaux portables et véhicules autonomes.
Les chercheurs envisagent de nombreuses applications pour leur innovation, notamment comme capteurs optiques à faible consommation dans des montres intelligentes autonomes et des dispositifs médicaux, ce qui pourrait réduire considérablement les coûts par rapport aux technologies actuelles. Alors que la vision artificielle devient de plus en plus essentielle aux technologies modernes, cette synapse auto-alimentée représente une avancée majeure vers l’intégration de capacités sophistiquées de vision par ordinateur dans les appareils du quotidien, avec des besoins énergétiques minimaux.