Tech

Des prothèses biologiques pour robots

Dossier - La robotique inspirée de la nature
DossierClassé sous :robotique , technologie , biologie

-

En 1960 naît une discipline nommée la « bionique », marquant officiellement l’intérêt des scientifiques pour les innombrables astuces découvertes par les systèmes vivants au cours de leur évolution. Le terme vient de la contraction de « biologie et technique » ou « biologie et électronique ».

  
DossiersLa robotique inspirée de la nature
 

Les systèmes hybrides (mêlant le vivant à l'artificiel) peuvent se réaliser sous une forme moins connue : l'utilisation de prothèses biologiques sur des robots.

Des bactéries intégrées sur des robots, de la science-fiction ? © Liya Graphics

Le robot contrôlé par une moisissure

Physarum polycephalum est une sorte de moisissure qui peut capter une source de lumière et s'en éloigner pour la fuir. C'est cette propriété qui va être exploitée pour contrôler un robot. Une équipe de chercheurs japonais et anglais a réussi à faire croître sur un support physique un circuit en étoile. Ce circuit est connecté à un robot à six pattes équipé de six détecteurs de lumière, chacun d'eux étant en contact avec l'une des extrémités des branches du circuit organique. Ainsi, lorsque les capteurs du robot détectent une source lumineuse dans une certaine direction, les oscillations de Physarum sont traduites en un pattern moteur faisant bouger les pattes de façon à ce que le robot s'éloigne de la lumière.

Les avantages d'un tel montage sont nombreux. La structure de contrôle correspondante est en effet capable de s'auto-organiser, de s'autoréparer, de fonctionner pendant plusieurs jours sans être alimentée, maintenue longtemps à sec dans un état dormant puis être réactivée par humidification.

Le robot doté de Physarum polycephalum, un organisme vivant. © Soichiro Tsuda, Kobe University

Ecobot-II et ses bactéries

Ecobot-II, un robot développé à Bristol, est équipé d'un système digestif « vivant » constitué d'une série de huit piles à combustible microbiennes hébergeant des bactéries prélevées dans la boue d'une station d'épuration voisine. Ces piles vont générer de l'électricité à partir des mouches dont on l'alimente et permettent au robot, non seulement de se déplacer, mais encore de faire œuvre utile en se dirigeant vers une lumière et en transmettant par radio vers une station déportée des informations sur la température extérieure. Les performances correspondantes sont encore très modestes car il se déplace en moyenne toutes les 15 minutes pendant 2 à 3 secondes et sur une distance de 2 à 3 centimètres, avant d'être obligé de s'arrêter pour accumuler l'énergie nécessaire. Toutefois, il peut assurer cinq jours de mission continue en digérant une seule mouche dans chacune de ses piles à combustible.

Dans le futur, le robot pourrait chercher et attraper lui-même les mouches dont il a besoin en s'aidant de pièges odorants ou lumineux appropriés. D'autres sources d'énergie riches en sucre, comme des fruits ou des carapaces de crustacés, pourraient également être utilisées.

Ecobot-II et ses huit piles à combustible. © Chris Melhuish, University of Bristol and University of the West of England