Dans un mouvement apparemment tout droit sorti d'un film de science-fiction, l' armée américaine travaille maintenant sur des robots qui combinent des tissus vivants avec des machines .
Une équipe du Laboratoire de recherche de l' armée (ARL) travaille sur la «robotique biohybride» qui intègre les tissus vivants dans les systèmes mécaniques d'une manière qui produit une agilité et une polyvalence «jamais vues auparavant».
Le tissu musculaire vivant est plus agile et polyvalent que les actionneurs mécaniques
Bien que de nombreux progrès aient été réalisés dans le domaine de la robotique, les systèmes actuels manquent encore de la précision et de l'agilité observées dans les systèmes biologiques dans la nature. Le projet de l'ARL cherche à utiliser des composants biologiques pour donner aux robots la même agilité et la même précision que les muscles offrent aux systèmes biologiques.
«La principale limitation du robot d'aujourd'hui est la puissance, la force et la polyvalence», explique Dean Culver, chercheur à l'ARL. «Ils peuvent effectuer des tâches limitées pendant un certain temps. Mais ce n'est pas vraiment de l'ordre de grandeur qu'un organisme peut faire la même chose. Nous n'avons toujours pas de robots capables d'aller dans un espace inconnu et de s'adapter à ce qu'ils ressentent. Ce sont tous en fin de compte des problèmes que nous pensons qu’une conception technique bio-hybride ou bioinspirée peut résoudre. »
Ce que l'équipe d'ARL envisage, c'est de faire pousser du tissu musculaire dans un laboratoire, puis de connecter ce tissu à des articulations robotiques à la place d'actionneurs mécaniques et hydrauliques traditionnels.
L'idée est de donner aux robots la même agilité et la même précision que les muscles offrent aux systèmes biologiques. Cela permettrait théoriquement aux futurs robots de s'aventurer dans des espaces trop risqués pour les soldats de chair et de sang. Cette technologie pourrait également permettre aux robots d'être plus robustes et de s'adapter plus rapidement au terrain par rapport aux joints statiques en matériaux synthétiques. (En relation: Horreur militaire: le robot militaire proposé se nourrirait littéralement de corps morts du champ de bataille pour s'alimenter .)
«L'un des avantages réels du muscle et des tendons et ligaments associés au reste de la chaîne cinétique dans les organismes est que la flexibilité permet à quelque chose de mal tourner», a déclaré Culver. «Il n'y aura pas de catastrophe. Je peux glisser et m'ajuster un peu sans tomber. "
Culver confirme que le tissu musculaire peut provenir de n'importe quel animal, selon les besoins de l'armée, y compris les petits insectes, comme les mouches.
«Les muscles de la mouche, en particulier, ont des caractéristiques vraiment souhaitables», explique Culver. «L'utilisation d'une poignée de cellules pour mettre en culture un morceau de tissu utile peut être réalisée avec une variété de génomes différents, ou à partir d'une variété d'espèces différentes, en fonction de l'autre type d'architecture au niveau du système que vous souhaitez utiliser.»
Les robots biohybrides marcheront en premier avant de voler
L'armée cherche à se concentrer sur l'application de la technologie biohybride d'abord aux robots sur des plates-formes à pattes. Actuellement, l'Armée de terre dispose d'une plate-forme de recherche sur la locomotion et l'adaptation des mouvements à pattes qui pourrait servir d'exemple parfait du type de technologie de robot biohybride auquel on pourrait appliquer.
L'idée serait de donner à cette plate-forme, et à d'autres plates-formes similaires, des capacités similaires à celles des animaux. Cela inclurait la capacité d'équilibrer sur un terrain accidenté et peu fiable.
«Un obstacle auquel font face les robots terrestres aujourd'hui est l'incapacité de s'ajuster ou de s'adapter instantanément à un terrain instable», déclare Culver. «L'actionnement musculaire, bien qu'il n'en soit certainement pas le seul responsable, contribue grandement à la capacité des animaux à naviguer sur des terrains inégaux et peu fiables.
À terme, l'équipe souhaite pouvoir appliquer la technologie à d'autres formes de locomotion, y compris le vol.
«De même, le battement d'ailes et la capacité des organismes volants à reconfigurer leur enveloppe leur donnent la capacité de s'élancer ici et là même entre les branches», explique Culver.
Mais avant que l'armée ne puisse commencer à déployer des robots biohybrides, des recherches supplémentaires doivent être menées. Dans cet esprit, l'ARL recherche actuellement plus de partenaires pour le projet.
«Pour le moment, nous avons une excellente base théorique pour ce que nous essayons de faire», a déclaré Culver. «Certains des outils que nous souhaitons utiliser pour améliorer la conception des tissus musculaires destinés aux robots ont été testés sur de nombreuses autres protéines et molécules, et ils se sont avérés efficaces. Ce dont nous avons vraiment besoin maintenant, c'est d'un peu de temps et de soutien pour orienter ces outils vers les molécules pertinentes dans les muscles. Il y a beaucoup à apprendre avant de produire des prototypes. »
Les sources comprennent:
DailyMail.co.uk
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