Des scientifiques de l’université de Northwestern dans l’Illinois aux États-Unis ont mis au point les plus petits objets volants jamais fabriqués par l’être humain. À terme, ils pourraient nous permettre de suivre les populations, d’analyser la pollution atmosphérique ou d’identifier la présence de maladies transmises par l'air.

Se déplacer comme les graines

Les chercheurs expliquent dans une étude parue dans la revue Nature comment ils s’y sont pris pour parvenir à ce résultat. Ils se sont en effet inspirés de la manière dont les graines, à l’instar de celles d’érables, voyagent grâce au vent pour se déplacer et peupler de nouveaux territoires. Ces organismes disposent d’un design particulier leur permettant de tomber très doucement tout en avançant le plus loin possible, et non pas de voler à proprement parler.

C’est justement cette dynamique que les scientifiques ont voulu exploiter pour leur dispositif, en se basant notamment sur les graines d’une plante baptisée tristellateia. « Notre objectif était d'ajouter le vol ailé à des systèmes électroniques à petite échelle, dans l'idée que ces capacités nous permettraient de distribuer des dispositifs électroniques miniaturisés hautement fonctionnels pour détecter l'environnement à des fins de contrôle de la contamination, de surveillance des populations ou de suivi des maladies », explique John A. Rogers, ingénieur en chef du projet.

Ils ont baptisé l’appareil qu’ils ont mis au point un « micro-volant électronique ». Il est ainsi composé de plusieurs composants électroniques, ceux-ci comprenant une source d'énergie capable de récolter l'énergie ambiante, une mémoire pour le stockage et une antenne pour transférer les données vers un smartphone, une tablette ou un ordinateur. L’appareil est en outre doté de capteurs ainsi que d’ailes pour contrôler sa descente.

De multiples usages

Là où les scientifiques ont réellement marqué le coup, c’est sur la taille de leur engin qui ne dépasse pas celle d’un grain de sable. Ils sont ainsi parvenus à recréer les structures d’une manière bien plus petite que ce que l’on trouve dans la nature. « Nous pensons que nous avons battu la nature. Au moins dans le sens étroit où nous avons été capables de construire des structures qui tombent avec des trajectoires plus stables et à des vitesses terminales plus lentes que les graines équivalentes que vous verriez sur des plantes ou des arbres », assure John A. Rogers.

Construits avec un matériau qui se dissout dans l’eau pour éviter la pollution, ces appareils pourraient avoir de nombreux usages. En effet, les chercheurs imaginent de vastes essaims de leurs mini-drones lâchés en pleine nature pour contrôler l'impact environnemental des déversements de produits chimiques ou pour suivre les niveaux de pollution de l'air à différentes altitudes.

Un drone minuscule.

L'appareil est inspiré des graines d'un genre de plante baptisé tristellateia. Image : Northwestern University

Les pouvoir du biomimétisme

La confection de ces mini appareils est une nouvelle preuve du potentiel du biomimétisme. Dans le secteur de la robotique, les ingénieurs s’inspirent souvent de la nature pour mettre au point leurs machines, à l’image de robots insectes ou encore de robots aquatiques inspirés des calamars.

La nature est en effet le meilleur des architectes, puisqu’elle a su forger des êtres vivants parfaitement adaptés à leur environnement à travers des milliards d’années d’évolution. En combinant les avancées technologiques à l’ingéniosité de la nature, les chercheurs sont désormais capables de créer des robots aux multiples usages et surtout, capables de se déplacer et d’interagir de manière adaptée.