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Insecte cyborg : un coléoptère transformé en drone

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Des chercheurs de l'université de Californie à Berkeley (États-Unis) et de l'université de technologie de Nanyang à Singapour ont équipé un coléoptère d'un système de stimulation musculaire grâce auquel ils peuvent littéralement le télécommander en vol. L'idée de développer des insectes cyborgs n'est pas nouvelle mais la finalité de ces projets soulève des questions éthiques.

Le coléoptère cobaye a été équipé d’une sorte de sac à dos bardé d’électronique. Grâce à des électrodes implantées sur ses muscles, les chercheurs ont pu télécommander ses changements de direction. © Tat Thang Vo Doan and Hirotaka Sato, NTU Singapore

En 2009, une équipe de scientifiques de l'université de Californie à Berkeley et de l'université de technologie de Nanyang (Singapour) avait mis au point un système de contrôle par stimulation électrique lui permettant de télécommander un coléoptère. À l'époque, le dispositif agissait uniquement sur le déclenchement et l'interruption du battement des ailes de l'insecte. La même équipe est allée plus loin et a trouvé le moyen de contrôler la direction, transformant le cobaye en un véritable drone télécommandé.

Un coléoptère (Mecynorrhina torquata) de la famille des cétoines (les cétonidés) a été équipé d'un sac à dos renfermant l'équipement électronique qui sert à le contrôler : un microcontrôleur, un émetteur-récepteur sans fil et six électrodes reliées aux lobes optiques et aux muscles sclérites axillaires (3Ax) dont le coléoptère se sert en vol pour manœuvrer. L'ensemble, qui pèse 1,5 gramme, est alimenté par une micro batterie lithium-ion de 3,9 volts. Le résultat de l'expérience est à découvrir dans la vidéo ci-dessous. Avec la télécommande, les chercheurs peuvent stimuler les muscles du côté droit ou gauche pour provoquer un changement de direction. La précision du virage peut même être corrélée à l'intensité de la stimulation électrique.

L'équipement électronique sur le dos de l'animal permet de contrôler le vol et changer la direction grâce à la stimulation des muscles. © UC Berkeley Campus Life, Nanyang Tech Univ.

L’entomologie n’est pas la seule finalité

Selon les scientifiques, il s'agit de la première fois que l'on parvient à pratiquer ce genre de stimulation sur un insecte en vol libre. Une avancée qui va contribuer à une meilleure connaissance des fonctions neuromusculaires chez les insectes volants. Ainsi, les scientifiques disent avoir découvert la double fonction des troisièmes muscles sclérites axillaires situés dans l'articulation de l'aile du coléoptère. « Depuis le XIXe siècle, on pensait que ce muscle servait seulement au déploiement des ailes », explique le professeur Hirota Sato dans l'article publié par la revue Current Biology« Notre dispositif sans fil nous permet d'enregistrer les mouvements neuromusculaires naturels lors d'un vol libre et nous savons maintenant que ce muscle sert aussi à tourner », poursuit le chercheur qui a supervisé cette expérimentation. Mais l'entomologie n'est pas la seule vocation de cette étude.

Un tel système de contrôle pourrait conduire à la création d'insectes cyborgs chargés de remplir certaines missions. « Nous pourrions facilement ajouter un microphone et des capteurs thermiques pour des missions de recherche et de sauvetage. Avec cette technologie, nous pourrions explorer en toute sécurité des zones jusqu'ici inaccessibles comme les recoins et fissures d'un immeuble effondré », souligne le professeur Sato. Cette idée de contrôler les insectes de la sorte n'est d'ailleurs pas isolée.

De nombreuses expérimentations

En 2008, nous évoquions déjà le projet de cyber-scarabée financé par la Darpa, l'agence de R&D de l'armée américaine. Quelques années plus tard, les mêmes chercheurs de l'université du Michigan faisaient évoluer le concept en travaillant sur la récupération d’énergie issue du mouvement des ailes. En 2012, l'université d'État de Caroline du Nord présentait une blatte télécommandée, toujours avec la finalité d'utiliser l'insecte pour des missions de sauvetage. La même année, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT), eux aussi financés par la Darpa, avaient développé une sonde neurale implantée sur une mite afin de pouvoir la contrôler en vol. Récemment, les chercheurs de l'université de Caroline du Nord ont utilisé un système de contrôle acoustique qui dirige automatiquement la blatte en fonction de la provenance d'une source sonore.

Il y a deux ans, une start-up nord-américaine Backyard Brains a commercialisé le kit Roboroach grâce auquel n'importe qui peut installer un système de contrôle sur une blatte vivante et la piloter avec son smartphone. Ce produit à vocation pédagogique a suscité presque autant de soutiens que de détracteurs. © Backyard Brains

Si l'argument scientifique et humanitaire est systématiquement mis en avant pour justifier ce genre de manipulation du vivant, il est assez probable que des applications moins louables puissent en découler. L'idée d'utiliser ces insectes cyborgs pour des missions d'espionnage, voire, dans des cas extrêmes, pour des attaques par diffusion de poison ou de virus, a sans doute germé dans quelques états-majors....

Les associations de défense des animaux s'inquiètent de cette tendance qui a même débouché sur une application grand public à vocation pédagogique. En 2013, la puissante association PETA (People for the Ethical Treatment of Animals) avait dénoncé la commercialisation du kit RoboRoach. Présenté comme un outil éducatif, il fournit pour 99 dollars (93 euros au cours actuel) tout le nécessaire pour créer une blatte télécommandée contrôlable depuis un smartphone. Les concepteurs du projet assurent dans leur charte que l'insecte ne souffre pas et qu'il peut même être relâché sans souffrir de séquelles. Il n'empêche, sous la pression de la PETA, Apple puis Google ont finalement renoncé à proposer l'application Roboroach dans leurs magasins en ligne respectifs.

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