La fin du moteur ? Vers une transition de la civilisation mécanique à la civilisation biologique

Aujourd'hui, une guerre souvent invisible se joue au cœur de la course technologique. Des smartphones aux voitures électriques, des robots humanoïdes à l'industrie de la défense, cette compétition repose sur les terres rares. Des éléments comme le néodyme, le dysprosium et le terbium sont utilisés dans la fabrication d'aimants puissants. Ces aimants deviennent le cœur des moteurs électriques. En particulier, les petits servomoteurs utilisés dans les systèmes robotiques, les mécanismes articulaires et les systèmes de mouvement de précision dépendent de cette technologie.

Mais il ne s'agit pas seulement d'ingénierie. C'est aussi une question géopolitique. Car la majeure partie de ces ressources est concentrée dans des zones géographiques spécifiques. Cela donne naissance à une nouvelle version des guerres énergétiques. Le pétrole est désormais remplacé par les centres de données, les puces, les batteries et les terres rares. Le processus, présenté sous l'angle du progrès technologique, se transforme en réalité en une nouvelle dimension de la lutte de puissance mondiale.

Certains me trouveront peut-être trop pessimiste à cause de ces réflexions. Pourtant, il ne s'agit pas d'être contre la technologie. Au contraire, il s'agit de questionner, comme je le fais depuis la création du département d'informatique à la faculté de communication de l'université de Marmara en 1992, la direction vers laquelle évolue la ligne de développement technologique de l'humanité et ses effets sur la société et l'individu. Car parfois, nous ne pouvons pas développer une technologie indéfiniment. À un moment donné, le système atteint ses limites et un nouveau paradigme devient nécessaire.

À mon avis, nous approchons précisément d'un tel seuil aujourd'hui en ce qui concerne les moteurs électriques, les terres rares et les systèmes mécaniques à micro-échelle.

À la fin du XIXe siècle, la ville de New York était confrontée à une crise majeure. Le transport dans la ville était entièrement assuré par des voitures à cheval. À mesure que la population augmentait, le besoin en chevaux croissait, ce qui entraînait un grave problème de crottin de cheval dans les rues. Certains journaux de l'époque publiaient des scénarios pessimistes selon lesquels les villes du futur seraient ensevelies sous des mètres de fumier. Les gens tentaient de résoudre le problème en développant des chevaux plus rapides, des calèches plus résistantes ou des écuries plus efficaces.

Mais la solution est venue d'ailleurs.

L'automobile est apparue et toute l'équation a changé. Les chevaux ont presque disparu instantanément.

Je pense qu'il est fort probable que nous vivions aujourd'hui un blocage technologique similaire avec les moteurs électriques. Bien sûr, la technologie des moteurs électriques est une réussite d'ingénierie extraordinaire. Les moteurs fonctionnant à micro-échelle, les systèmes d'aimants puissants, les articulations robotiques précises et les technologies de batterie constituent le fondement du monde moderne actuel. Les universités, les entreprises et les États investissent des milliards de dollars en R&D dans ce domaine.

Mais il y a ici un problème fondamental.

Le système repose sur les terres rares. Cela transforme la course technologique en une question non seulement économique, mais aussi géopolitique. Produire des moteurs plus petits et en plus grand nombre nécessite davantage de ressources. Et davantage de ressources signifie davantage de concurrence, davantage de dépendance et davantage de conflits. D'une certaine manière, l'humanité s'entraîne sans le savoir dans une nouvelle impasse technologique.

Car l'approche actuelle repose largement sur une logique de « miniaturisation ». Des puces plus petites, des capteurs plus petits, des moteurs plus petits, des systèmes de stockage d'énergie plus denses… Cependant, l'histoire de la technologie nous montre que chaque système a une limite. La situation actuelle dans la technologie des puces en est un bon exemple. Le secteur, qui progresse depuis des années en réduisant la taille des transistors, approche désormais des limites de l'échelle atomique. Aujourd'hui, la production à 2 nanomètres (nm) est une grande réussite. TSMC prévoit de produire des puces de 1,4 nm d'ici 2028. La limite physique inférieure de la technologie des puces est considérée comme étant de 0,2 nanomètre, et on estime qu'elle pourrait être atteinte vers 2043. Cette valeur étant égale au diamètre d'un seul atome de silicium (environ 0,2 nm), il est physiquement impossible pour un transistor de descendre en dessous de cette limite en raison de la structure fondamentale de la matière. C'est donc aussi un seuil où l'humanité commence à ressentir ses limites physiques.

Il ne serait pas surprenant qu'une situation similaire se produise avec les moteurs électriques.

À mon avis, c'est précisément ici qu'il faut poser la question : l'humanité est-elle vraiment sur la bonne voie technologique ?

La conception actuelle de la robotique repose largement sur l'imitation mécanique. Pour imiter le bras humain, nous produisons des pièces métalliques, des engrenages, des aimants et de petits moteurs. Nous développons des moteurs électriques millimétriques pour faire bouger les articulations des doigts. Les universités et les centres de recherche consacrent également d'importants budgets de R&D dans cette direction. Cependant, lorsque nous regardons le corps humain, la situation est totalement différente. Les doigts humains n'ont pas de moteurs. Pas d'aimants. Pas de systèmes mécaniques rotatifs. À la place, il y a des réseaux nerveux, des fibres musculaires, des tendons et des mécanismes de rétroaction biologique.

Je pense que l'une des plus grandes erreurs de l'histoire de la technologie a été de croire que la nature était « mécanique ». Peut-être était-ce tout ce qu'il était possible de faire avec les matériaux disponibles. Pourtant, les systèmes biologiques ne sont souvent pas mécaniques ; ils fonctionnent de manière organique, distribuée, adaptative et flexible. La main humaine ne produit pas seulement de la force. Elle ressent, s'adapte et apprend. La différence entre un enfant qui apprend à tenir un crayon et un robot qui saisit un objet réside précisément là.

Les systèmes robotiques actuels agissent comme une simulation électromécanique grossière du corps humain. Pour faire bouger un doigt de robot, il faut des moteurs, des engrenages, des logiciels et des systèmes énergétiques. Le doigt humain, lui, fonctionne avec un système de coordination organique développé par des millions d'années d'évolution biologique.

C'est pourquoi la véritable vision de l'avenir n'est peut-être pas de produire des moteurs plus petits. La question est de dépasser complètement le « moteur ».

Aujourd'hui, des domaines comme les « muscles artificiels », les systèmes biomimétiques, la robotique souple et l'ingénierie neuromorphique gagnent en importance précisément pour cette raison. Cependant, ces travaux ne sont toujours pas au centre de la course technologique mondiale. Car le paradigme industriel actuel repose sur une logique de production mécanique. Et on ne peut pas abandonner cette logique du jour au lendemain. Pourtant, l'approche visant à comprendre les systèmes biologiques nécessite une réflexion beaucoup plus interdisciplinaire. Cette transformation ne peut se réaliser sans penser ensemble la biologie, les neurosciences, la science des matériaux, les systèmes de communication et même la sociologie.

Il faut ici adresser une critique importante aux universités. Les universités se transforment souvent en laboratoires techniques répondant aux besoins à court terme de l'industrie. Un moteur quelques grammes plus léger, un aimant un peu plus puissant, une batterie un peu plus efficace… Ce sont certes des réussites d'ingénierie importantes. Mais elles ne changent pas le paradigme qui entraîne l'humanité vers une nouvelle guerre des ressources. Elles l'approfondissent même parfois.

Pourtant, la mission de l'université n'est pas seulement d'optimiser le système existant. C'est de développer une nouvelle conception de la civilisation.

Aujourd'hui, l'humanité se trouve à un seuil très critique. Soit elle générera de nouveaux conflits géopolitiques pour obtenir davantage de terres rares, soit elle cherchera à comprendre l'intelligence biologique de la nature, fruit de millions d'années d'évolution. La première voie signifie plus de mines, plus de concurrence et probablement plus de guerres. La seconde voie signifie un avenir plus difficile, plus lent, mais peut-être beaucoup plus humain.

La majeure partie de l'histoire de l'humanité a été fondée sur le développement de systèmes matériels et mécaniques. La révolution industrielle a été façonnée par les machines à vapeur, et l'ère numérique par les systèmes électroniques. Cependant, il est possible que les systèmes organiques deviennent plus centraux dans la période à venir. La biologie synthétique, la robotique bio-hybride et les technologies de muscles artificiels donnent déjà les premiers signes de cette transformation.

Au cours de son processus d'évolution de plusieurs millions d'années, la nature a développé des systèmes extrêmement économes en énergie, adaptatifs et durables. Les systèmes mécaniques créés par l'homme sont restés, dans une large mesure, des modèles grossiers de ceux-ci. Mais la soif de l'humanité de développer de meilleurs modèles n'a jamais cessé. Peut-être que ce qui nous fera passer à l'étape suivante sera précisément cette quête.

Le saut technologique le plus important de l'avenir ne sera peut-être pas un nouveau moteur, mais une nouvelle « conception du vivant ». À ce moment-là, à la fin du XXIe siècle, l'humanité regardera la course actuelle aux micromoteurs comme nous regardons les efforts du XIXe siècle pour produire des chevaux plus rapides.

L'avenir de la technologie ne réside peut-être pas dans le métal mais dans le muscle, pas dans le moteur mais dans le nerf, pas dans la force mécanique mais dans la forme d'organisation de l'intelligence biologique. En fait, nous avions commencé à en voir le premier grand signe dans le domaine de l'intelligence artificielle à partir des années 1980. Pendant de nombreuses années, les travaux sur l'IA reposaient sur une approche de programmation basée sur des règles, tentant d'expliquer le monde qui nous entoure par des règles rigides. Mais ils se sont révélés insuffisants pour gérer les incertitudes, les probabilités et les relations complexes de la vie réelle. Ensuite, les réseaux de neurones artificiels inspirés du cerveau humain sont apparus et le paradigme a changé. Les systèmes ont commencé à apprendre le monde non plus par des règles strictes, mais par des motifs, des probabilités et l'expérience.

Nous approchons probablement à nouveau du seuil d'une transformation similaire. Aujourd'hui, l'approche qui tente de miniaturiser à l'infini les systèmes mécaniques et électromécaniques pourrait être remplacée par une nouvelle approche cherchant à comprendre la logique d'organisation biologique de la nature. Et alors, peut-être ne parlerons-nous plus des robots motorisés à corps métallique d'aujourd'hui, mais d'êtres biologiques hybrides plus proches des réplicants Nexus-6 du film Blade Runner.