29 août 2024

10 technologies émergentes à découvrir

Un rapport publié par le Forum économique mondial en 2024 a dévoilé les 10 technologies émergentes qui transformeront le monde (CIQ, 2024).

1. Intelligence artificielle (IA)

Les avancées en IA, telles que le deep learning et l’IA générative, révolutionnent la découverte scientifique en permettant des percées auparavant quasi impossibles. Des systèmes comme AlphaFold de DeepMind, qui prédit avec précision les structures protéiques, ont ouvert la voie à des découvertes majeures, notamment dans les domaines des antibiotiques et des matériaux pour des batteries plus efficaces. L’IA devient ainsi une technologie clé pour la recherche scientifique, accélérant les processus et dévoilant des connaissances inédites. Cependant, des défis éthiques et environnementaux subsistent, notamment en matière de confidentialité, d’autonomie et de consommation énergétique, nécessitant une gestion rigoureuse pour maximiser les bénéfices tout en limitant les risques.

2. Technologies de protection de la vie privée

L’accès à des ensembles de données de plus en plus vastes, en particulier avec l’IA, transforme la recherche et l’innovation, mais des préoccupations liées à la confidentialité, à la sécurité et à la souveraineté des données limitent leur partage. Des technologies émergentes, comme les données synthétiques et le chiffrement homomorphe, offrent des solutions pour utiliser des données sensibles tout en préservant la confidentialité. Les données synthétiques reproduisent les tendances des données réelles sans exposer d’informations personnelles, tandis que le chiffrement homomorphe permet d’analyser des données cryptées sans les dévoiler. Ces avancées ouvrent des perspectives prometteuses, notamment dans la recherche en santé, mais des défis persistent, tels que la gestion des cas limites et la possibilité de reconstruction de données sensibles.

3. Surfaces intelligentes reconfigurables (RIS)

La demande mondiale pour des débits de données plus élevés, une latence réduite et une connectivité écoénergétique est en forte croissance, et l’arrivée prévue de la 6G d’ici 2030 accentuera cette pression. Les RIS, qui transforment les murs en composants intelligents grâce à des métamatériaux et des algorithmes avancés, offrent une solution prometteuse. Elles permettent de mieux contrôler les ondes électromagnétiques, réduisant les interférences et optimisant l’efficacité énergétique des réseaux sans fil. Déjà intégrées dans certains réseaux, les RIS suscitent un vif intérêt dans des secteurs tels que les usines intelligentes, les réseaux IoT et les véhicules connectés. Malgré un potentiel de croissance exponentielle, des défis demeurent, notamment les coûts matériels élevés et le besoin de régulations claires.

4. Stations plateformes de haute altitude (HAPS)

Les HAPS opèrent à environ 20 kilomètres au-dessus de la Terre, sous forme de ballons, dirigeables ou avions à voilure fixe, offrant une plateforme stable pour l’observation et la communication pendant plusieurs mois. Grâce aux avancées technologiques dans les panneaux solaires, les batteries, les matériaux composites légers et les systèmes autonomes, les HAPS deviennent viables à court terme. Elles sont particulièrement utiles dans les zones difficiles d’accès, comme les montagnes ou les déserts, où elles peuvent améliorer la connectivité, l’accès à l’éducation, aux soins de santé et aux opportunités économiques. En plus de combler la fracture numérique, elles peuvent être utilisées pour la gestion des catastrophes et la surveillance environnementale. Leur capacité à se déployer rapidement en fait un outil précieux dans les situations d’urgence. L’investissement dans les HAPS par des leaders de l’aérospatial, tels qu’Airbus et Boeing, a rendu cette technologie économiquement viable, bien que des régulations spécifiques restent à établir pour leur utilisation à long terme.

5. Détection et communication intégrées (ISAC)

Des décennies de développement séparé des technologies de détection et de communication ont conduit à une surcharge d’appareils aux fonctions chevauchantes, créant des inefficacités et des pertes financières. L’ISAC résout ce problème en combinant les deux capacités dans un seul système, permettant la collecte et la transmission simultanées de données. Cette approche optimise l’utilisation du matériel, de l’énergie et des coûts tout en ouvrant la voie à de nouvelles applications, comme la localisation et la surveillance environnementale. L’adoption de l’ISAC promet également une utilisation plus durable des appareils, notamment par la réduction de la consommation d’énergie et la réutilisation des dispositifs.

6. Technologie immersive

Le secteur de la construction, l’un des plus grands contributeurs aux émissions mondiales de CO2 (40 %), est en pleine transformation grâce aux technologies immersives et à l’IA. Ces outils permettent aux professionnels de vérifier l’exactitude entre le physique et le numérique, améliorant ainsi la sécurité et la durabilité des projets. Les expériences de conception immersive aident à anticiper les défis avant le début des travaux, tandis que les jumeaux numériques simulent des résultats complexes pour optimiser le développement urbain. Le métavers pourrait également atténuer les pénuries de main-d’œuvre en offrant des environnements d’apprentissage immersifs pour former les professionnels à distance. Enfin, il pourrait améliorer l’efficacité des inspections en réduisant le temps consacré aux déplacements, tout en facilitant la conception grâce à l’IA générative.

7. Matériaux élastocaloriques

Avec la hausse des températures mondiales, la demande en solutions de refroidissement est en pleine expansion, et l’Agence internationale de l’énergie prévoit que la demande énergétique pour la climatisation triplera d’ici 2050. Les pompes à chaleur élastocaloriques, une technologie innovante, pourraient réduire drastiquement l’énergie nécessaire au chauffage et au refroidissement. Basées sur des matériaux qui chauffent sous contrainte mécanique et refroidissent lorsqu’ils se détendent, ces pompes n’utilisent pas de gaz réfrigérants nocifs pour l’environnement, mais des métaux comme le nickel et le titane. Avec un intérêt commercial croissant et des améliorations technologiques, cette solution promet de répondre à la demande croissante tout en étant plus respectueuse de l’environnement.

8. Microbes capturant le carbone

Face à l’urgence climatique, une révolution silencieuse est en marche : des micro-organismes sont utilisés pour capturer les gaz à effet de serre et les transformer en produits à haute valeur ajoutée, comme des carburants ou des engrais. Ces organismes, tels que des bactéries et des microalgues, utilisent la lumière solaire ou l’énergie chimique pour absorber le CO2. Deux systèmes principaux existent : les photobioréacteurs, qui utilisent la photosynthèse, et des systèmes utilisant l’énergie chimique pour transformer les gaz. Bien que prometteuse, cette technologie fait face à des défis, notamment la capture de CO2 à haute température et les coûts élevés, mais son potentiel pour lutter contre le réchauffement climatique est immense.

9. Aliments alternatifs pour le bétail

Les alternatives aux aliments pour animaux, comme les insectes, les protéines unicellulaires, les algues et les déchets alimentaires, offrent des solutions durables pour répondre à la demande croissante de protéines dans l’agriculture animale. Ces alternatives, plus respectueuses de l’environnement que les ingrédients traditionnels comme le soja ou le maïs, peuvent réduire la déforestation, la perte de biodiversité et les émissions de gaz à effet de serre. En plus d’améliorer la santé animale grâce à une meilleure diversité nutritionnelle, elles sont souvent moins coûteuses à produire. Le marché des protéines alternatives pour l’alimentation animale, évalué à 3,96 G$ en 2023, devrait croître pour atteindre 8,2 G$ d’ici 2033. Cependant, des défis liés à la réglementation, aux coûts et à la concurrence pour les ressources doivent être surmontés pour favoriser une adoption plus large.

10. Génomique et xénotransplantation

La transplantation d’organes, une avancée majeure de la médecine, a franchi un cap en mars 2024 avec la première greffe réussie d’un rein de porc sur un humain vivant. Cette percée, rendue possible grâce à des technologies comme l’édition génétique CRISPR-Cas9, vise à répondre à la pénurie d’organes disponibles pour les patients en attente de transplantation. Des modifications génétiques permettent désormais d’adapter les organes de porc pour surmonter les rejets immunologiques. Au-delà des organes, cette technologie pourrait aussi offrir des solutions pour des maladies comme le diabète ou la maladie de Parkinson. Bien que des défis éthiques et techniques subsistent, la xénotransplantation pourrait transformer les soins de santé et sauver de nombreuses vies humaines.

Sources :

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