Les méduses sont les nageuses les plus efficaces de l’océan, bien qu’elles soient assez lentes. Des chercheurs de l'Université de Stanford ont fait nager une méduse trois fois plus vite en l'attachant à un moteur et en créant un robot biohybride avec la méduse comme « échafaudage ».
Les méduses Cyborg sont 10 à 1.000 fois plus écoénergétiques que les autres robots de natation, selon le document publié dans Science Advances.
Les deux chercheurs à l'origine de l'étude, l'étudiant diplômé de Stanford Nicole Wu et le professeur Jean Dabiri, ils espèrent que leur robot pourra être utilisé pour la surveillance des océans ou pour prélever des échantillons sous-marins.
Méduse cyborg, comment elle a été obtenue
Les chercheurs ont pris des méduses de trèfle à quatre feuilles (aurélia aurita, ou « Moon Jellyfish ») de la taille d’une assiette de l’aquarium marin de Cabrillo à San Pedro, en Californie, et les a transférés dans un grand réservoir d’eau salée artificiel.
Ils ont conçu un contrôleur étanche et alimenté avec une batterie au lithium polymère, un microprocesseur et un ensemble d'électrodes, qui ont été incorporés dans le tissu musculaire de la méduse.
Un peu comme un stimulateur cardiaque pour un cœur, mais dans ce cas, ce qui ressemble à un bouchon de bouteille rempli d'électronique pousse les méduses pour les faire bouger plus rapidement. La méduse cyborg reçoit des décharges électriques directement dans les muscles, accélérant ainsi le rythme.
Chercheurs, anticipant les objections éthiques à ces travaux, ils ont observé que des méduses « Ce sont des animaux invertébrés sans système nerveux central ni récepteur de douleur. Cependant, nous avons pris des mesures pour garantir qu’aucun dommage inutile aux tissus ne se produise pendant les expériences.
Trois tests expérimentaux ont suivi:
- Le premier à regarder les méduses nager seules sans contrôleur connecté;
- Le second avec le contrôleur éteint pour voir comment il affectait le mouvement de la méduse;
- Le troisième dans lequel les contrôleurs ont fourni une stimulation électrique.
L'ajout du contrôleur sans stimulation ne semble pas avoir beaucoup d'effet sur les méduses. Mais pour le plus petit des six sujets testés, à des fréquences d'impulsion de 0,6 Hz (une impulsion toutes les 1,67 secondes), sa vitesse a presque triplé, passant d'environ 0,15 à environ 0,45 diamètre de corps par seconde.
Pourquoi les méduses ne nagent-elles pas si vite toutes seules?
Les auteurs ont émis l'hypothèse qu'il n'y avait pas de pression évolutive pour que les méduses aillent si vite, même si leur corps le permettait.
Les auteurs écrivent qu'ils espèrent améliorer l'efficacité énergétique et la contrôlabilité du robot méduse et d'autres robots biohybrides, y compris l'insertion de signaux pour faire tourner la méduse et ainsi la « télécommander ».
