Micro Mote, un – modeste – ordinateur plus petit qu'un grain de riz

Il est si petit que l'on peut faire tenir 150 exemplaires dans un dé à coudre : c'est le Michigan Micro Note, surnommé M3M3, le plus petit micro-ordinateur au monde. Il a été développé à l'université du Michigan par une équipe chapeautée par Dennis Sylvester et David Blaauw, deux professeurs en génie électrique et informatique. Le Micro Mote n'a pas les performances d'un ordinateur classique mais il en a les principales caractéristiques techniques, à savoir la capacité de recevoir des données via ses capteurscapteurs, de les stocker, de les traiter pour accomplir la tâche adéquate et enfin de transmettre l'information via une liaison sans fil. Il a été pensé pour répondre aux besoins de l'Internet des objets afin de pouvoir créer des appareils de détection peu intrusifs.

Actuellement, le Micro Mote est décliné en trois configurations : avec un capteur photo-vidéo qui peut être déclenché par détection des mouvementsmouvements, un capteur de températurecapteur de température et un capteur de pressioncapteur de pression. Ses concepteurs l'ont d'abord pensé pour des applicationsapplications médicales. Selon eux, le M3 pourrait par exemple être implanté dans le corps directement dans une tumeurtumeur afin de surveiller la pression et ainsi déterminer l'efficacité d'un traitement par chimiothérapie. Il se prêterait évidemment aussi très bien à des applications de surveillance ou de détection de signaux environnementaux.

L'architecture du Micro Mote repose sur un empilement de couches qui correspondent chacune à une fonction : le processeur et sa mémoire, le stockage, la batterie, la puce radio, la cellule photovoltaïquecellule photovoltaïque, un capteur dédié. Le processeur Phoenix, dont nous avions parlé lors de sa présentation en 2008, est lui-même déjà un prodige technique. Il mesure seulement 915 x 915 micromètresmicromètres carrés et consomme en moyenne 500 picowatts. Cette faible consommation est l'une des clés du concept car elle permet d'utiliser une batterie tout aussi miniaturisée.

Cette version du Micro Mote est équipée d’un capteur et d’un objectif miniaturisé qui lui permet de prendre des photos et des vidéos déclenchées à partir de la détection des mouvements. Les applications liées à la sécurité et la surveillance des biens et des personnes sont l’un des débouchés évidents d’une telle technologie. © Michigan University

Intégrer un Micro Mote dans une cellule biologique

Le design modulable permet de changer les capacités du Micro Mote selon les besoins en remplaçant une couche par une autre. Sa batterie est chargée via une cellule photovoltaïque d'à peine 1 mm² qui produit 20 nanowatts qu'elle tire de la lumièrelumière du soleilsoleil ou bien d'un éclairage ambiant dans une pièce. En veille, le Micro Mote consomme seulement 2 nanowatts précisent les chercheurs. La programmation de l'ordinateur se fait elle aussi par le biais de la lumière en émettant des flashsflashs à haute fréquence. La communication s'opère ensuite par liaison radio.

Pour le moment, le M3 est capable de transmettre des données à deux mètres de distance. L'équipe du professeur Blaauw travaille à étendre cette portée à 20 mètres, ce qui suppose un gros travail sur le design des antennes de transmission et sur la surconsommation d'énergieénergie afférente. L'autre objectif est aussi de faire en sorte que plusieurs Micro Mote puissent communiquer entre eux, ce qui pourrait permettre à des objets connectés de travailler en coordination.

Dans un entretien diffusé par l'université du Michigan sur YouTube, David Blaauw indique qu'il travaille sur un Micro Mote encore plus petit, qui mesurerait le tiers d'un millimètre. Son but avoué est d'atteindre un niveau de miniaturisation suffisant pour pouvoir l'insérer dans une cellule vivante. L'université veut favoriser le développement d'applications de toutes sortes à partir de cette innovation en fournissant des M3 aux chercheurs qui en font la demande. Trois start-up créées par des membres du projet Micro Mote ont déjà vu le jour et l'université dit avoir été inondée par les demandes pour utiliser cette technologie dans des projets aussi variés que la surveillance des structures en bétonbéton, des puits de pétrolepétrole ou encore le comportement des escargots.