En fait, c’est tout simple: les méduses sont très résiliantes, gratuites, et ne ressentent aucune douleur. Quelques chips électroniques, un “fuselage”hydrodynamique, et voici des bébettes bien dociles, et quasiment indétectables …
Les méduses ne”savent” pas faire grand-chose à part nager, piquer, manger et se reproduire. Elles n’ont même pas de cerveau. Pourtant, ces créatures simples peuvent facilement voyager dans les profondeurs des océans d’une manière que les humains, malgré toute notre sophistication, ne peuvent pas faire.
Mais et si les humains pouvaient demander aux méduses d’explorer les océans à notre place et de rapporter ce qu’elles trouvent ? De nouvelles recherches menées à Caltech visent à faire de cela une réalité grâce à la création de ce que les chercheurs appellent des méduses robotiques biohybrides. Ces créatures, qui peuvent être considérées comme des cyborgs océaniques, complètent les méduses avec des appareils électroniques qui améliorent leur nage et un « chapeau » prothétique qui peut transporter une petite charge utile tout en permettant aux méduses de nager de manière plus rationalisée.
“Les méduses sont les premières exploratrices des océans, atteignant leurs recoins les plus profonds et s’épanouissant aussi bien dans les eaux tropicales que polaires”, explique Dabiri, le concepteur des “méduses augmentées”. “Comme elles n’ont pas de cerveau ni la capacité de ressentir la douleur, nous avons pu collaborer avec des bioéthiciens pour développer cette application robotique biohybride d’une manière qui repose sur des principes éthiques.”
Auparavant, le laboratoire de Dabiri avait implanté dans des méduses une sorte de stimulateur électronique qui contrôle la vitesse à laquelle elles nagent. Ce faisant, ils ont découvert que s’ils faisaient nager les méduses plus vite que le rythme tranquille qu’elles suivent habituellement, les animaux devenaient encore plus efficaces. Une méduse nageant trois fois plus vite qu’elle ne le ferait normalement, ne consomme que deux fois plus d’énergie.
Cette fois, l’équipe de recherche est allée plus loin en ajoutant ce qu’elle appelle un avant-corps aux gelées. Ces avant-corps ressemblent à des chapeaux posés sur la cloche de la méduse (la partie en forme de champignon de l’animal). Les appareils ont été conçus par Simon Anuszczyk (MS ’22), étudiant diplômé et auteur principal, qui visait à rendre les méduses plus rationalisées tout en fournissant un endroit où les capteurs et autres appareils électroniques peuvent être transportés.
“Tout comme l’extrémité pointue d’une flèche, nous avons conçu des avant-corps imprimés en 3D pour rationaliser la cloche du robot méduse, réduire la traînée et augmenter les performances de nage”, explique Anuszczyk. “En même temps, nous avons expérimenté l’impression 3D jusqu’à ce que nous soyons capables d’équilibrer soigneusement la flottabilité et de maintenir les méduses nageant verticalement.”
Pour tester les capacités de nage des gelées augmentées, le laboratoire de Dabiri a entrepris la construction d’un immense aquarium vertical à l’intérieur du laboratoire Guggenheim de Caltech. Dabiri explique que le réservoir à trois étages est haut plutôt que large, car les chercheurs souhaitent recueillir des données sur les conditions océaniques bien sous la surface.
“Dans l’océan, le trajet aller-retour depuis la surface jusqu’à plusieurs milliers de mètres prend quelques jours pour les méduses. Nous avons donc voulu développer une installation pour étudier ce processus en laboratoire”, explique Dabiri. “Notre réservoir vertical permet aux animaux de nager contre un courant vertical, comme un tapis roulant pour les nageurs. Nous espérons que l’échelle unique de l’installation – probablement le premier tapis roulant vertical à eau de ce type – sera utile pour une variété d’autres activités de base et appliquées. questions de recherche.”
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