De nombreux chercheurs travaillent sur le nez électronique, un appareil capable de détecter et analyser les odeurs. S’il existe des appareils avec une utilisation spécifique qui détectent une plage très limitée d’odeurs, il n’existe encore rien qui soit capable d’égaliser l’odorat humain (et encore moins celui de certains animaux). Mais nous n’en sommes plus très loin.

Dans un article publié dans la revue Nature Reviews Electrical Engineering, des chercheurs ont examiné l’état du développement d’un type bien particulier du nez électronique, les puces de perception olfactive neuromorphiques. L’idée est de reproduire le fonctionnement d’un cerveau, en créant un réseau de capteurs conçus pour détecter un élément unique, qui sont ensuite combinés pour identifier des odeurs plus complexes.

Une puce olfactive neuromorphique comparée au fonctionnement de l’odorat humain. © Nature Reviews Electrical Engineering

Réseaux de neurones à impulsions et memristors

Les chercheurs se tournent vers des réseaux de neurones à impulsions artificiels (SNN pour Spiking Neural Network), qui imitent le fonctionnement des neurones du cerveau, et des memristors, autrement dit des résistances dotées d’une mémoire (comme celles créées récemment à base de champignons). Cela leur permet de percevoir des odeurs en temps réel, et d’entraîner les réseaux neuronaux pour les identifier. L’intégration des capteurs, de la mémoire et du calcul directement dans une même puce offre de meilleures performances et permettra leur intégration dans de nombreux appareils.

Ces puces ne serviront pas simplement à nous avertir en cas de mauvaise haleine. Il existe de nombreuses applications dans les domaines de la sécurité, par exemple pour détecter la présence de gaz. Elles peuvent aussi servir pour la production industrielle, les diagnostics médicaux non invasifs, l’analyse des aliments ou encore la surveillance environnementale.