Le biomimétisme ne semble pas avoir de limite. Ou plus exactement, dans ce cas précis, il faut parler de dispositif biohybride. Des chercheurs américains de l'université de Washington ont réussi à connecter leur drone, baptisé Smellicopter, à une véritable antenne prélevée sur un papillon, afin qu'il repère différentes odeurs. Cette prouesse technique a été rendue possible grâce à un circuit électronique relié aux cellules de l'appendice de l'insecte, qui émettent naturellement des stimuli lorsqu'elles rencontrent telle ou telle molécule dans l'air.
Les chercheurs souhaitent développer des engins capables de se déplacer en repérant les produits chimiques, pour localiser par exemple les survivants d'une catastrophe, trouver un chemin sans risque pour les secours ou détecter des fuites de gaz ou des explosifs.
Antenne connectée
Pour récupérer l'antenne de l'éphémère insecte, les chercheurs ont placé des papillons dans un réfrigérateur pour les anesthésier et ralentir le vieillissement cellulaire (car l'antenne reste biologiquement et chimiquement active pendant quatre heures). Ils ont ensuite installé des fils électriques de part et d'autre de l'organe sensoriel, mesurant les signaux émis par les cellules. Les chercheurs ont ensuite placé leur assemblage et un capteur électronique traditionnel en face d'une soufflerie diffusant des odeurs détectables par les deux dispositifs. Résultat : le drone a pu détecter plus rapidement et avec plus de justesse les molécules présentes dans l'air. "La plupart des capteurs créés par l'homme ne sont pas assez sensibles ou rapides pour pouvoir trouver et traiter des odeurs spécifiques tout en volant à travers les panaches d'odeurs disparates", a détaillé Melanie Anderson, doctorante en génie mécanique à l'Université de Wisconsin, dans les colonnes de la revue IOP Bioinspiration & Biomimetics. "Les cellules d'une antenne de papillon de nuit amplifient les signaux chimiques, cela leur sert à se déplacer vers de la nourriture ou trouver un partenaire pour se reproduire. Avec notre invention, nous combinons la sensibilité d'un organisme biologique et une plateforme dont nous pouvons contrôler les déplacements".
Des mouvements inspirés du lépidoptère
Pour rendre leur invention encore plus efficace, les chercheurs ont créé un protocole baptisé "Cast and surge", permettant à leur drone d'imiter les déplacements de l'insecte lorsqu'il se déplace dans la nature. A la manière du papillon donc, l'appareil volette à droite puis à gauche sur une distance spécifique, jusqu'à ce qu'il détecte un effluve qu'il connaît. Il modifie alors son plan de vol pour s'en rapprocher. Le drone est également équipé de quatre capteurs infrarouges qui analysent dix fois par seconde leur environnement, pour éviter les obstacles.
Si l'invention peu susciter l'enthousiasme, il reste aux chercheurs un défi de taille avant de repérer des émanations de dioxyde de carbone provenant d'une personne coincée sous des décombres. En effet, l'antenne du papillon n'est sensible qu'à un nombre spécifique et limité de molécules. Il faudra donc la modifier génétiquement pour qu'elle puisse élargir son répertoire.
