Classement MIT : Les cinq Innovateurs de moins de 35 ans les plus influents d’Europe

Environ un tiers des produits alimentaires destinés à la consommation de masse dans le monde (1,3 milliard de tonnes) sont jetés ou se détériorent sans être consommés, selon les données de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO). Aux États-Unis, près de 90 % des consommateurs rejettent des aliments encore comestibles ; au Royaume-Uni, ce chiffre tombe à 60 %. La date de péremption imprimée sur les étiquettes des aliments décourage les consommateurs d’acheter des produits, ce qui a un impact direct et économique sur les producteurs, qui finissent par jeter 16 % de leurs stocks avant qu’ils ne soient en fait détériorés. Dans le but de réduire la quantité de produits alimentaires comestibles qui aboutissent à la poubelle, Solviega Pakštait a développé Mimica Touch, une étiquette d’expiration très précise.

 

Lors de ses études de design industriel à Londres (Royaume-Uni), Solviega a étudié les problèmes rencontrés par les aveugles et les malvoyants lors de l’utilisation des transports publics. Elle a demandé aux membres de ce groupe-cible de lui faire part de leurs expériences quotidiennes et a visité leur domicile. Elle a découvert que ces utilisateurs disposaient d’appareils pour toutes sortes de choses, y compris la couleur des vêtements qu’ils comptaient porter. Cependant, lorsqu’elle leur a demandés comment ils savaient si un produit alimentaire était périmé ou non, elle a découvert qu’ils n’avaient aucun moyen de le savoir.

Mais au lieu de simplement communiquer aux déficients visuels la date exacte de péremption des produits alimentaires, Solviega s’est attelée à la tâche inverse : elle s’est d’abord concentrée sur le type d’interactions que les utilisateurs auraient avec l’étiquette. « J’ai imaginé mon emballage en plastique comme une peau de banane avec des bosses et des grumeaux, ce qui représentait un signal évident que le produit alimentaire n’était plus apte à la consommation humaine », se souvient-elle. Par la suite, elle a contacté des scientifiques pour explorer comment elle pourrait développer cette étiquette tactile.

Un chimiste lui a suggéré d’utiliser de la gélatine, qui se décompose en même temps que les produits carnés et adopte un état liquide lorsqu’elle cesse d’être propre à la consommation. C’est dans cette optique que Solviega a conçu une étiquette multicouche, composée d’une couche de plastique suivie d’une couche de gélatine, d’une autre couche de plastique avec des protubérances et d’une couche finale lisse de plastique. Bien que l’étiquette demeure lisse au toucher, le produit alimentaire est toujours comestible mais lorsque les bosses deviennent détectables, cela indique que le produit alimentaire a mal tourné. La gélatine imite la nourriture contenue dans l’emballage, d’où le nom du produit, Mimica.

 

Mimica Touch est plus simple et moins cher que d’autres solutions actuellement en cours de développement visant à gérer la fraîcheur des produits alimentaires par pigments chimiques ou puces électroniques, ce qui permet d’appliquer Mimica à chaque emballage au lieu de lots. Ce label a également été conçu pour être utilisé avec des machines d’emballage déjà utilisées par les fabricants. Parmi ses motivations, Solveiga souligne : « Aujourd’hui, être durable, c’est faire un effort conscient. Je veux faire évoluer cela en transformant les comportements durables en option la plus simple possible. »

La vice-présidente de l’Innovation du Grupo NAOS et membre du jury Innovators Under 35 Europe 2017, Cécile Tharaud, décrit Mimic Touch comme une proposition audacieuse, simple et révolutionnaire avec un grand impact social et environnemental. 

La technologie d’édition génétique CRISPR a été controversée dès le début. Après une guerre de brevets entre le Broad Institue et l’Université de Californie (tous deux aux États-Unis), la question de savoir si un outil de manipulation de l’ADN aussi facile à utiliser pouvait conduire à des avancées douteuses sur le plan éthique, comme par exemple les « bébés de conception », a fait l’objet d’un large débat.  Mais les avantages potentiels du CRISPR ont convaincu les chercheurs de continuer à explorer et développer l’outil. Des troubles génétiques graves et mortels comme la dystrophie musculaire de Duchenne, qui se manifeste durant l’enfance et raccourcit la vie des patients avant l’âge adulte, pourraient être éradiqués grâce au CRISPR.

Les technologies CRISPR fonctionnent essentiellement comme une paire de ciseaux capables de « copier et coller » les lettres dans une chaîne d’ADN. Cette technique permet aux scientifiques de modifier une partie du génome d’une personne avec une grande précision et d’introduire des changements par vecteurs, les molécules responsables du transport des nouveaux gènes qui seront répliqués dans les cellules cibles. L’un des grands défis posés par ce type de thérapie génique est de simplifier le processus d’identification des meilleurs vecteurs pour chaque personne et condition. 

 

Pour répondre à ce problème, Victor Dillard a conçu Desktop Genetics, une plateforme qui utilise l’intelligence artificielle pour identifier les meilleurs vecteurs en fonction du génotype de chaque patient afin de développer la thérapie la plus efficace possible. Le jeune innovateur explique : »Avec ce système, nous pouvons améliorer la façon dont les thérapies sont dirigées vers la racine génétique d’une maladie. Pour assurer le potentiel de cette technique, nous devons le faire de manière sûre et efficace, et c’est pourquoi nous avons conçu cette plateforme. »

L’accès au réseau électrique ne fait toujours pas partie de la vie quotidienne des 1,2 milliard de personnes dans le monde, en particulier dans les pays en développement d’Afrique subsaharienne et d’Asie. Beaucoup souffrent de pannes fréquentes et de coupures de courant qui nuisent à leur qualité de vie et entravent leur développement économique. Pour garantir un approvisionnement stable, en particulier dans les infrastructures critiques comme les hôpitaux, Enass Abo-Hamed développe un nouveau système de stockage d’énergie conçu pour exploiter le potentiel et la disponibilité des sources d’énergie renouvelables. 

Cette doctorate en chimie de l’Université de Cambridge et chercheure à l’Imperial College of London a mis au point des nanomatériaux intelligents capables de stocker de l’hydrogène poreux à l’état solide à la température ambiante et sans avoir besoin de pressuriser le gaz. Abo-Hamed a alors conçu un système, appelé Off-Grid Plug & Play Power (OG3p), qui incorpore ces nouveaux matériaux de stockage.

L’un des principaux avantages de ces matériaux est qu’ils réagissent aux changements thermiques pour retenir ou libérer sélectivement l’hydrogène. A température ambiante, ces matériaux absorbent l’hydrogène et le stockent dans une structure en forme d’éponge. Le simple chauffage de l’environnement déclenchera l’effondrement de la structure poreuse et « poussera » l’hydrogène vers l’extérieur. « Cela permet d’utiliser le système à la demande », explique la jeune innovatrice, en ajoutant : « Si nous retournons à la température ambiante, la structure de l’éponge de stockage se dilatera à nouveau et adoptera un état de stockage. Ce passage d’un état de mémorisation à la libération peut être répété encore et encore, comme un interrupteur de lumière. Une fois libéré, l’hydrogène est envoyé à une pile à combustible qui le transforme en électricité. »

 

Les prototypes actuels d’Abo-Hameds ne produisent pas encore assez d’énergie, mais, selon ses calculs, le produit final pourrait produire jusqu’ à 200 kW d’énergie – assez pour alimenter un hôpital pendant une panne de courant temporaire. Cet appareil sera de la taille d’un conteneur d’expédition avec trois compartiments séparés. Dans le premier, les électrolyseurs utilisent l’énergie absorbée et convertie par les panneaux solaires pour décomposer les molécules d’eau en atomes d’hydrogène et d’oxygène. Dans le second, les matériaux de stockage absorbent l’hydrogène et le retiennent dans une structure en forme d’éponge. La troisième contiendra une pile à combustible, qui ne sera utilisée que pour satisfaire les pointes de la demande par l’application d’une source de chaleur faible pour libérer l’hydrogène stocké et lui permettre de s’écouler vers la pile à combustible à transformer en électricité.

 

L’appareil Abo-Hameds fonctionne donc comme une batterie, bien que, selon sa créatrice, il serait plus rentable que les piles ou les générateurs à combustion diesel, qui sont les alternatives les plus courantes pour alimenter les installations hors réseau. Le diesel est sale et plus cher à long terme, et les batteries ne sont pas une solution optimale en raison de leur faible capacité de stockage, leur courte autonomie et leur prix élevé, selon Abo-Hamed. « Parfois, il est moins coûteux de gaspiller l’énergie solaire que de payer[pour stocker] », fait-elle remarquer.

 

Avec sa startup H2GO Power, cette jeune innovatrice permet donc la conception d’un système pour les zones où l’accès au réseau est limité ou inexistant. A cette fin, elle a signé des accords de collaboration avec la société SMAP Energy, qui assure le suivi des données de consommation d’énergie dans les bâtiments, et avec l’hôpital ESUT d’Enugu (Nigéria), où seulement 45 % de la population a accès au réseau, selon les données de l’Agence internationale de l’énergie. Abo-Hamed prévoit de déployer ses unités OG3P après avoir terminé des essais pilotes au Royaume-Uni.

Le directeur du département de climatisation, chauffage, distribution de gaz et protection de l’air de l’Université technique de Breslavia (Pologne) et membre du jury des Innovators Under 35 Europe 2017, Renata Krzyzynska, est « vraiment impressionnée » par le travail d’Abo-Hamed, concluant qu ‘elle croit fermement que « cette technologie a le potentiel de transformer les solutions de stockage d’hydrogène déjà existantes sur le marché. »

Comment envisagerions-nous la vie différemment si nous découvrions que des milliers ou des millions de mondes habités existent sur d’autres systèmes planétaires jusqu’ici invisibles pour nous ? Julien de Wit croit que ce changement de perspective pourrait transformer l’espèce humaine… Ce jeune chercheur postdoctoral du Département des Sciences de la Terre, de l’Atmosphère et des Sciences Planétaires du Massachusetts Institute of Technology (MIT, US) et l’un des membres du MIT Technology Review, édition espagnole Innovators Under 35 Europe 2017 croit que notre compréhension de la formation et de l’évolution des planètes « depuis des siècles a été basée sur les observations d’un seul échantillon : notre système solaire, » ignorant d’autres archétypes potentiels « ou matriciers organisationnels ». Et la façon de remettre en question cette perspective « bornée et obsolète » consiste à regarder plus en profondeur, selon De Wit.

 

A cette fin, le jeune chercheur a mis au point de nouvelles techniques d’analyse et de modélisation capables de recueillir des informations sur les caractéristiques jusqu’alors inconnues des planètes situées en dehors de notre système solaire. L’un de ces outils, développé par De Wit en 2011, lui a permis de déterminer la masse totale des petites exoplanètes que les techniques préexistantes ne lui permettent pas d’obtenir. Ces informations, combinées aux données atmosphériques et aux conditions météorologiques à la surface de la planète, permettent aux scientifiques d’évaluer l’habitabilité potentielle de ces mondes. Plus tard, à l’aide de données captées par le télescope Spitzer, De Wit a mis au point une autre technique qui génère une carte bidimensionnelle de la température de surface d’une exoplanète définie en fonction des variations des signaux produits lorsque différentes « bandes » du signal disparaissent et réapparaissent au cours d’une éclipse. Le jeune chercheur a utilisé cette technique pour générer la première carte reflétant la couverture nuageuse d’une exoplanète en fonction de ses caractéristiques atmosphériques, et pour déterminer qu’une autre exoplanète pourrait être une super-Terre inondée de lave.

 

En 2016, De Wit put enfin appliquer ses outils à l’étude de petites planètes tempérées ayant le potentiel de soutenir la vie. L’occasion s’est présentée avec la découverte du système trappiste-1. Un consortium international d’astronomes avait observé trois planètes de taille semblable à la Terre en orbite autour d’une étoile très froide et sombre. Ce furent les premières exoplanètes potentiellement habitables à être étudiées en détail en utilisant les techniques et l’infrastructure existantes, puisque la faible lumière émise par son étoile ne suffisait pas à éclairer ces planètes. « Le signal que nous avons reçu était 80 fois plus grand que s’il avait été en orbite autour d’une étoile comme notre Soleil », explique De Wit.

Le jeune innovateur s’est rendu compte que deux de ces planètes passeraient le Trappiste-1 en même temps, et il a utilisé les données de transition capturées par le télescope Hubble pour caractériser leurs atmosphères. Les résultats ont permis à De Wit de déterminer que ces planètes sont semblables à des planètes rocheuses comme la Terre et Mars, par opposition à de grandes planètes gazeuses comme Neptune.

 

Grâce aux nouvelles observations faites avec le Hubble et le futur télescope James Webb, les scientifiques seront bientôt en mesure de recueillir plus d’informations sur les atmosphères de ces planètes (comme la présence ou l’absence de vapeurs d’eau, de dioxyde de carbone et d’ozone). La technique de criblage utilisée pour la recherche de planètes potentiellement habitables comme celles utilisées par De Wit est pourtant déterminante pour une étape antérieure, en raison de la brièveté du cycle de vie de ces installations.

Poursuivre ce triage est l’objectif du projet SPECULOOS (qui a donné naissance au prototype Trappiste-1), un réseau de quatre télescopes situé au Chili et dédié à la recherche de planètes en orbite autour d’étoiles ultracolores. De Wit tente maintenant d’étendre ce réseau à l’hémisphère Nord pour atteindre le plus grand nombre possible d’exoplanètes.

 

Jusqu’ à présent, notre système solaire a été notre modèle planétaire de référence à partir duquel nous observons l’univers, mais en fait les étoiles ultracolores sont les plus abondantes. Pour cette raison, De Wit considère Trappiste-1 comme la « pierre de Rosette » de la recherche des planètes semblables à la Terre, et il est convaincu que si nous pouvons confirmer que ces systèmes sont archétypiques, notre vision de la place que nous occupons dans l’univers changera radicalement.

 

Nuria Oliver, directrice de la recherche scientifique chez Vodafone et membre du jury du concours Innovators Under 35 Europe 2017, décrit De Wit comme « un individu très impressionnant en raison de son intelligence, de sa capacité de réflexion stratégique et de son développement de nouvelles techniques de découverte d’exoplanètes ». Cet expert estime que l’impact social potentiel de la localisation des planètes habitable est « énorme, tant en termes de notre propre avenir que de notre compréhension de la vie sur Terre ».

Seul membre « bien entendant » d’une famille par ailleurs sourde et dont la langue des signes était la langue maternelle, Thibault Duchemin devient naturellement le traducteur et le trait d’union humain entre sa famille et le monde extérieur. En grandissant, il se sent de plus en plus frustré ; alors que la mondialisation avait réussi à briser certaines barrières, celles entre ses deux mondes semblaient pour lui toujours aussi décourageantes.

Aborder cette question par le biais d’interprètes ou de sous-titreurs à 100 $ l’heure est trop coûteux pour représenter une solution visant à répondre aux besoins quotidiens de cette collectivité, et les conversations de groupe dépassent rapidement les capacités des appareils et accessoires fonctionnels existants. Le résultat ? 360 millions de personnes souffrent de déficiences auditives (soit 5% de la population), et doivent s’appuyer sur la lecture labiale pour comprendre ce que le reste du monde dit à haute voix. Comprendre moins de 25 % de ce qui est dit dans une conversation de groupe conduit à l’exclusion sociale et professionnelle et laisse les malentendants isolés et aliénés.

Alors qu’il poursuivait une maîtrise en génie à l’Université de Californie – Berkeley (États-Unis), Thibault s’inquiétait de ne plus être disponible pour entretenir les conversations avec sa sœur. C’est pour cela qu’il crée Ava, la première application conçue pour rendre les conversations de groupe accessibles aux personnes malentendantes.

 

Ava, qui doit être téléchargé à l’avance, connecte les smartphones des participants à la conversation, capture les données audio et code couleur de chaque haut-parleur à l’intérieur des boîtes de dialogue pour rendre la conversation visuellement accessible, tout en illustrant la dynamique conversationnelle. Les utilisateurs sourds et malentendants peuvent maintenant voir qui dit ce qui se passe autour d’eux en temps réel, et leur réponse tapée peut être prononcée s’ils ne peuvent pas le faire eux-mêmes. Ava offre ainsi l’expérience de sous-titrage la plus rapide au monde et travaille avec les meilleurs systèmes de reconnaissance vocale et de transcription pour aider la famille de Thibault et le reste du monde malentendant à participer aux conversations et à se sentir inclus.

 

Après avoir récolté 2 millions de dollars par le biais d’un financement initial, Ava a été officiellement lancée le 24 novembre dernier à San Francisco (Etats-Unis), où l’application a permis de connecter plus de 1 000 familles lors du traditionnel dîner de Thanksgiving. Plus de 50 000 personnes aux Etats-Unis et en France vivent depuis lors une vie plus accessible. La startup prévoit une nouvelle série d’investissements pour financer son expansion vers d’autres pays européens et le développement dans différentes langues, révolutionnant ainsi le monde de l’accessibilité à la conversation.

Luis Alonso Pastor, chercheur scientifique au MIT Media Lab et membre du jury Innovators Under 35 Europe 2017, explique : « Ava apportera aux sourds et malentendants un accès égal à l’éducation, à l’information et aux conversations, contribuant ainsi à forger des relations et à créer des opportunités professionnelles ».