Le souffle humain est porteur d'une multitude d'informations, et le chercheur de la KAUST, Osama Amin, s'est associé à Mohamed-Slim Alouini et Basem Shihada de la KAUST et à ses collègues Maryam Khliad et Said Ahmed de l'Université des technologies de l'information, Pakistan, pour exploiter ces informations.

Depuis la fin du XVIIIe siècle, les scientifiques et les inventeurs ont mis au point des moyens d'améliorer les télécommunications humaines à partir du télégraphe, le téléphone, le téléphone portable et maintenant Internet. Au cours des dernières années, il y a eu un battage médiatique autour des médias multidimensionnels. La demande pour ce type de média de nouvelle génération a incité les chercheurs à rechercher des moyens d'ajouter d'autres sens, comme l'odeur, toucher et goûter, aux sens traditionnels du son et de la vue.

Les scientifiques ont déjà trouvé des moyens d'extraire des informations sur le corps humain à partir de la respiration. L'alcootest, qui estime les niveaux d'alcool dans le sang, a été inventé dans les années 1950. Plus récemment, les cliniciens utilisent des échantillons d'haleine prélevés sur des patients pour détecter des virus, comme la grippe humaine, voire pour diagnostiquer des cancers, comme les tumeurs du sein et du poumon. Presque 1, 000 composés organiques volatils ont été identifiés à ce jour dans l'haleine humaine saine, qui varient en fonction de l'état de santé, âge, diète, sexe, graisse corporelle, hauteur et style de vie.

L'équipe envisage un concept encore plus large. Ils ont déjà conçu une architecture système capable de détecter théoriquement une personne infectée par un virus au milieu d'une zone surpeuplée, comme un aéroport.

"Notre idée est de construire un système de communication utilisant le souffle inspiré et expiré, où l'information est véhiculée dans des molécules, " explique Amine.

La construction d'un tel système de communication respiratoire ouvrira la porte à une nouvelle génération de réseaux corporels sans fil, il explique. Ce sont les systèmes de communication utilisés par les médecins, par exemple, pour surveiller sans fil la santé à l'aide de capteurs portables et implantés qui peuvent communiquer des informations à un appareil distant.

Un système de communication respiratoire ne remplacera pas ce genre de configuration, mais il peut offrir un degré de liberté encore plus grand pour des applications réelles, telles que celles nécessaires au suivi des patients en quarantaine.

L'équipe établit maintenant des collaborations multidisciplinaires avec des experts dans de nombreux domaines pour définir les meilleurs modèles de canaux de communication pouvant être utilisés pour cette approche. Ils posent les questions suivantes : Quels types d'informations peuvent être échangés ? Quels types de composés moléculaires seraient introduits dans le système pour interagir avec le corps humain ? Quels types de capteurs et de détecteurs sont nécessaires pour envoyer et recevoir des informations ? Et quels problèmes de sécurité et de confidentialité doivent être traités ?

L'équipe utilise également les informations qui peuvent être compilées à partir de l'air expiré pour enseigner aux algorithmes d'apprentissage automatique comment surveiller la santé humaine, mesurer les activités physiques, et même surveiller l'état psychologique d'une personne, dit Amine. Ces algorithmes pourraient ensuite être utilisés avec des capteurs dans les futurs téléphones portables, il dit. "Tout comme nous entraînons les téléphones portables à reconnaître les signatures, des voix et des visages; l'entraînement respiratoire pourrait être utilisé pour identifier les individus et surveiller leur état de bien-être général, " dit Amine.