Dans une fusion remarquable de la technologie et de la biologie, des chercheurs ont créé un robot sous-marin qui imite l’efficacité de nage de la méduse ‘Aurelia aurita’, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour l’exploration sous-marine.
Des scientifiques de l’Université de Southampton et de l’Université d’Édimbourg ont mis au point un robot sous-marin flexible qui se propulse dans l’eau à la manière de la méduse Aurelia aurita, l’animal le plus efficace de la nature en termes de nage. Les résultats, publiés dans Science Robotics, montrent que ce nouveau robot peut nager aussi rapidement et efficacement que les créatures marines qui ont inspiré sa conception.
Le Dr Francesco Giorgio-Serchi, co-auteur de l’étude et chargé de cours à l’École d’ingénierie de l’Université d’Édimbourg, a précisé : « L’intérêt pour des organismes tels que les calamars, les méduses et les poulpes a énormément augmenté car ils sont assez uniques en ce sens que leur absence de structure squelettique de soutien ne les empêche pas de réaliser des exploits de natation. »
Un robot révolutionnaire
Le nouveau robot, développé à l’Université de Southampton, est le premier submersible à démontrer les avantages de l’utilisation de la résonance pour la propulsion sous-marine. La résonance fait référence aux grandes vibrations qui se produisent lorsqu’une force est appliquée à la fréquence idéale, comme lorsqu’on pousse un enfant sur une balançoire. Cela permet au robot d’utiliser très peu d’énergie mais de générer de grands jets d’eau pour se propulser.
Le mécanisme simple mais efficace se compose d’une membrane en caoutchouc qui entoure huit côtes flexibles imprimées en 3D, formant ensemble une ‘cloche propulsive. Un petit piston dans la moitié supérieure du robot tape cette cloche de manière répétée, ce qui lui permet de se dilater puis de revenir à sa forme initiale. Cela imite la technique de nage d’une méduse et produit les jets de fluide qui propulsent le robot à travers l’eau.
Des perspectives prometteuses
Les derniers tests montrent que le nouveau robot est dix à cinquante fois plus efficace que les petits véhicules sous-marins typiques propulsés par des hélices. Cette efficacité accrue, combinée aux avantages supplémentaires de l’extérieur doux et flexible du robot, le rendrait idéal pour fonctionner près d’environnements sensibles tels que les récifs coralliens, les sites archéologiques, ou même dans des eaux bondées de nageurs.
Thierry Bujard, co-auteur de l’étude et étudiant en architecture navale à l’Université de Southampton, a conçu et construit le robot en quelques mois. Il a ajouté : « Les tentatives précédentes pour propulser des robots sous-marins avec des systèmes à jet ont impliqué de pousser l’eau à travers un tube rigide, mais nous voulions aller plus loin, alors nous avons introduit l’élasticité et la résonance pour imiter la biologie. »
En synthèse
Ce robot sous-marin flexible représente une avancée significative dans le domaine de la robotique sous-marine. En imitant l’efficacité de nage de la méduse Aurelia aurita, il ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploration sous-marine, notamment dans des environnements sensibles.
Les chercheurs envisagent maintenant d’étendre le concept derrière ce robot à un véhicule sous-marin entièrement manœuvrable et autonome capable de détecter et de naviguer dans son environnement.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que la méduse Aurelia aurita ?
L’Aurelia aurita, également connue sous le nom de méduse lune, est une espèce de méduse connue pour son efficacité de nage.
Comment le robot imite-t-il la nage de la méduse ?
Le robot utilise un mécanisme de ‘cloche propulsive’ qui se dilate et se contracte pour générer des jets de fluide, imitant ainsi la technique de nage de la méduse.
Quels sont les avantages de ce robot ?
Le robot est extrêmement efficace en termes de propulsion, et son extérieur doux et flexible le rend idéal pour fonctionner dans des environnements sensibles.
Quelles sont les applications potentielles de ce robot ?
Le robot pourrait être utilisé pour l’exploration sous-marine, notamment près de récifs coralliens, de sites archéologiques, ou dans des eaux bondées de nageurs.
Quelles sont les prochaines étapes pour ce robot ?
Les chercheurs envisagent de développer un véhicule sous-marin entièrement manœuvrable et autonome basé sur le même concept.
Références
[ Rédaction ]
