Quand j'étais enfant, j'avais une «boîte à insectes» - un petit récipient fait maison fabriqué à partir de treillis métallique et de quelques morceaux de bois. Pendant l'été, j'essayais de remplir cette boîte avec des insectes - des lucioles ou des insectes luminescents, selon l'endroit d'où vous veniez - dans le but de transformer le petit récipient translucide en une lanterne naturelle remplie d'insectes dont l'incandescence biologique n'était rien moins qu'un miracle mineur. Cela n'a jamais vraiment fonctionné comme je l'imaginais. Rétrospectivement, tout l’effort semble être une fantaisie alimentée par trop de dessins animés.
Ou peut-être pas.
Récemment, une équipe internationale de chercheurs s'est inspirée de la luciole pour concevoir un éclairage plus efficace. S'appuyant sur des recherches antérieures sur les réactions chimiques à l'origine de la lueur des insectes luminescents, l'équipe s'est concentrée sur l'exosquelette de l'insecte, qui présente des surfaces uniques en forme de bardeau qui réduisent la réflexion interne, permettant ainsi à plus de lumière de s'échapper. En utilisant des lasers pour recréer les formes de bardeaux à la surface d'une LED, les chercheurs ont pu créer une LED 55% plus efficace. Ce n’est qu’un des nombreux moyens par lesquels le biomimétisme des insectes améliore nos produits et nos vies.
La biomimétrie est un principe de conception visant à reproduire des systèmes, des comportements ou des effets observés dans la nature. Après tout, ce que nous, humains stupides, travaillons depuis au moins cent ans - au mieux! - la nature se développe depuis des siècles. Bien que cela semble de haute technologie, le biomimétisme n’est en aucun cas un nouveau domaine. Inventeurs, artistes et scientifiques datant de plusieurs millénaires se sont tournés vers la nature pour faire progresser les prouesses technologiques de l'homme. Les oiseaux sont peut-être l'exemple le plus courant, mais les insectes, la classe d'animaux la plus diversifiée et la plus vaste sur la planète, offrent aux concepteurs des millions de possibilités pour exploiter l'innovation.
Une libellule en vol stationnaire (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons) Avec la technologie des robots et des drones évoluant - et diminuant - rapidement, les insectes volants sont un modèle naturel pour les machines à tuer, les essaims de surveillance et les nanobots de demain. Des chercheurs du Center for Neuroscience Research de l’Université d’Adélaïde estiment que les libellules ont un secret pour améliorer le suivi et le ciblage robotiques. Vous voyez, les libellules ont développé une capacité exceptionnelle à voir des objets en mouvement dans le noir - ce qui en fait un excellent prédateur nocturne. Le chercheur Steven Wiederman, responsable de la recherche, explique: «Pour percevoir les bords des objets et les changements de lumière ou d'obscurité, le cerveau de nombreux animaux, y compris les insectes, les grenouilles et même les humains, utilise deux voies indépendantes, appelées canaux ON et OFF… Mais ce que nous montrons se produisant dans le cerveau de la libellule est la combinaison des commutateurs OFF et ON. »Les chercheurs espèrent pouvoir reproduire technologiquement cette capacité visuelle unique, qui n’a été observée jusqu’à présent que chez les libellules. Des implications militaires pour ce travail pourraient évidemment améliorer la reconnaissance des drones et les capacités de ciblage, mais l'équipe aspire également à des applications plus bienveillantes telles que les prothèses neurales qui pourraient un jour aider les personnes malvoyantes.
Robo-bee, une collaboration entre les ingénieurs électriciens de l'Université Harvard, Rob Wood et Gu-Yeon Wei, et l'informaticienne Radhika Nagpal (image: vidéo de la National Science Foundation)
Robo-bee, une collaboration entre les ingénieurs électriciens de l'Université Harvard, Rob Wood et Gu-Yeon Wei, et l'informaticienne Radhika Nagpal (vidéo de la National Science Foundation) Ces dernières années, les abeilles sont en train de mourir et de disparaître dans le monde entier. Le syndrome d'effondrement des colonies, comme on l'appelle, est une menace pour l'approvisionnement alimentaire mondial et un mystère qui, malgré de nombreuses recherches et au moins deux documentaires, reste en grande partie sans réponse. Au lieu d'une solution, une équipe de scientifiques de Harvard cherche une alternative. Entrez RoboBee, comme son nom l'indique: un robot inspiré de la performance et des comportements de l'abeille. Une fois terminé, les RoboBees voleront comme des abeilles, opéreront à l'unisson comme une colonie et surtout, polliniseront. Mais le potentiel d'insectes robot-ruches est bien plus grand. Par exemple, une telle technologie pourrait être utilisée dans les efforts de recherche et de sauvetage après une catastrophe. Bien sûr, c'est beaucoup plus facile à dire qu'à faire. Mais des progrès ont été réalisés. En examinant les mouvements d’autres insectes volants, l’équipe RoboBee a jusqu’à présent été en mesure de créer une machine de la taille d’un nickel capable de voler de manière élémentaire et elle espère la voir grouiller dans cinq à dix ans. Cela signifie bien sûr que cinq à dix ans plus tard, l'empire RoboBee aura conquis la Terre. Ne dites pas que vous n'étiez pas prévenu.
En attendant ce jour fatidique, le biomimétisme continuera à garder nos lumières brillantes, nos avions en l'air, nos plantes pollinisées, et améliorera généralement la qualité de la vie quotidienne. Bien que je n’aurai probablement pas ma lanterne alimentée par des bogues dans un avenir proche.
