Des robots biohybrides contrôlés par des champignons
Un nouveau type de robot, qui ressemble à une étoile de mer, se déplace en contractant ses cinq pattes sur un plancher en bois. Ce robot ne fonctionne pas avec des piles ni n’est branché sur une prise, mais il est contrôlé par des signaux émis par des champignons. Ce développement fascinant provient des recherches menées par des scientifiques de l’université de Cornell, qui s’efforcent de créer des robots inspirés de la nature.
La robotique biohybride : une nouvelle frontière
La « robotique biohybride » est un domaine novateur qui combine des cellules végétales, animales et fongiques à des matériaux synthétiques pour concevoir des robots. Des prototypes de petites taille, fabriqués à partir de neurones de souris, sont déjà capables de marcher et de nager. De même, des robots nageurs, conçus à partir de cellules de méduses, sont dédiés à l’exploration des océans. D’autres modèles ont été développés à partir de cellules musculaires de rats, leur permettant de se déplacer de manière autonome.
Cependant, l’utilisation de cellules animales dans les biorobots pose des défis éthiques et financiers, et les cellules végétales, quant à elles, réagissent souvent plus lentement aux stimuli. Une étude récente publiée dans Science Robotics met en lumière le potentiel des champignons comme élément central de cette approche biohybride.
Le rôle des champignons dans la robotique biohybride
Les chercheurs ont cultivé du mycélium de pleurotes du panicaut, un champignon dont le réseau de tiges souterraines lui permet de communiquer efficacement. En raison de leur facilité de culture et d’entretien, les pleurotes du panicaut représentent un choix idéal pour la création de robots. Les scientifiques ont guidé le développement du mycélium sur un support imprimé en 3D, imprégné d’électrodes.
Ces mycéliums interconnectés génèrent des impulsions électriques en réponse aux variations environnementales, imitant ainsi le fonctionnement des neurones humains. Liés à des électrodes, ces signaux peuvent être convertis en commandes numériques par un ordinateur, permettant aux robots de se déplacer en fonction des stimuli reçus. Par exemple, en éclairant intensément le mycélium, les chercheurs ont pu intensifier le mouvement des robots.
Applications pratiques et avantages des robots biohybrides
Cette innovation pourrait révolutionner le secteur agricole, car les champignons montrent une sensibilité exceptionnelle à leur environnement. En conséquence, ces robots pourraient détecter des substances chimiques ou des agents pathogènes dans les champs de manière plus efficace que leurs homologues synthétiques. De plus, le mycélium peut résister à des conditions extrêmes, contrairement à d’autres cellules, ce qui pourrait rendre ces robots plus robustes lors de missions dans des environnements contraignants.
Selon Anand Mishra, ingénieure à Cornell, la résilience des cellules fongiques est impressionnante ; elles peuvent survivre dans des eaux très salées et des températures glaciales. Les champignons ont également une meilleure tolérance aux radiations, leur permettant de jouer un rôle crucial dans la détection des radiations dans des zones périlleuses.
Un avenir durable pour la robotique biohybride
Vickie Webster-Wood, ingénieure à l’université Carnegie Mellon, souligne que cette recherche ouvre des perspectives passionnantes pour le domaine de la robotique biohybride. L’avantage crucial réside dans leur durabilité. En effet, la construction de robots à partir de matériaux biologiques présente un atout dans la réduction des déchets environnementaux. Par exemple, un robot biohybride constitué de cellules végétales peut contribuer à des initiatives de reforestation.
Une capacité d’adaptation à divers environnements et une fabrication à partir de ressources locales pourraient faciliter le développement de ces robots dans des zones moins dotées en ressources. Selon Webster-Wood, « l’envoi d’une petite quantité de mycélium dans une région éloignée pourrait permettre de faire pousser le mycélium et de construire des robots sur place ».
Avec des conditions d’entretien du mycélium plus simples que pour des cellules animales, ces robots biohybrides contrôlés par des champignons semblent prometteurs pour des missions durables à long terme dans des projets environnementaux.