La technologie de détection de mouvement haute performance est essentielle en tant que « yeux » des systèmes robotiques avancés pour des applications telles que la gestion d'usine et les machines autonomes dans les environnements domestiques. Les dispositifs de vision robotique traditionnels tels que les caméras CCD intégrées à des circuits microélectroniques reposent sur des algorithmes sophistiqués pour l'imagerie et le traitement à grande vitesse pour la navigation robotique. Cependant, ces systèmes sont coûteux à mettre en œuvre et nécessitent des spécialistes pour la maintenance en cas de dysfonctionnement des équipements.

Dans le but de produire des systèmes à faible coût et plus simples, les scientifiques envisagent des approches bio-inspirées sous la forme de bactéries sensibles à la lumière. Spécialement, bactériorhodopsine (bR) - un pigment présent dans la membrane des halobactéries - qui, lorsqu'il est exposé à la lumière, libère des protons, générant ainsi des courants électriques transitoires.

Maintenant, Yoshiko Okada-Shudo à l'Université d'électrocommunications, Tokyo, et collègues, ont développé une seule cellule photoélectrique utilisant le pigment bR. Les chercheurs ont recouvert une plaque de verre d'oxyde d'indium et d'étain avec une solution de bR qui a été recouverte d'une solution d'électrolyte pour augmenter les courants électriques et maintenue en place par une plaque d'espacement. Les courants générés lorsque cette cellule photoélectrique a été irradiée avec de la lumière ont été mesurés avec un oscilloscope.

Notamment, la direction et la vitesse de la lumière balayée au-dessus de la cellule photoélectrique pourraient être déterminées à l'aide de ce dispositif simple. Par ailleurs, lorsque différents types de "masques" à motifs ont été introduits entre le capteur bR et la lumière balayée, chaque bord du motif provoquait une asymétrie dans le courant généré. Cette asymétrie était indicative de la direction du mouvement de la lumière. Des motifs triangulaires pourraient être utilisés pour un mouvement bidirectionnel, tandis qu'une combinaison de deux rectangles montrait quatre directions (vers le haut, vers le bas, droite et gauche).

Dans d'autres expériences, le chercheur a étudié si les photocellules bR étaient sensibles à la manipulation gestuelle en contrôlant le mouvement de la lumière traversant un masque à sténopé, en utilisant le mouvement des doigts. De façon intéressante, la cellule photoélectrique n'était pas seulement sensible au mouvement des doigts, mais aussi le nombre de doigts utilisés.

Ce dispositif bR simple est prometteur pour le développement de capteurs de mouvement simples sans nécessiter d'algorithmes complexes. Cette recherche a également un potentiel pour la manipulation gestuelle comme moyen de contrôler de tels dispositifs, offrant ainsi une alternative aux capteurs tactiles.