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Le scarabée télécommandé de l'armée
Un coléoptère géant avec des électrodes implantées et un récepteur radio sur le dos peut être contrôlé sans fil, selon une étude présentée cette semaine. Des scientifiques de l'Université de Californie ont développé une minuscule plate-forme qui reçoit des signaux de contrôle d'un ordinateur à proximité. Les signaux électriques délivrés via les électrodes commandent à l'insecte de décoller, de tourner à gauche ou à droite, ou de planer en plein vol. La recherche, financée par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), pourrait un jour être utilisée à des fins de surveillance ou pour des missions de recherche et de sauvetage.
Scarabée cyborg : On voit ici un coléoptère géant portant un microprocesseur, un récepteur radio et une microbatterie et implanté avec plusieurs électrodes. Pour contrôler le vol de l'insecte, les scientifiques transmettent sans fil des signaux à la charge utile, qui envoie des signaux électriques via l'électrode au cerveau et aux muscles du vol.
Les coléoptères et autres insectes volants sont les maîtres du contrôle du vol, intégrant le retour sensoriel du système visuel et d'autres sens pour naviguer et maintenir un vol stable, tout en utilisant peu d'énergie. Plutôt que d'essayer de recréer ces systèmes à partir de zéro, Michel Maharbiz et ses collègues visent à tirer parti des capacités naturelles du coléoptère en fusionnant insecte et machine. Son groupe a déjà créé des coléoptères cyborg, y compris ceux qui ont été implantés avec des composants électroniques sous forme de pupes. Mais la recherche actuelle, présentée à l'IEEE MEMS en Italie, est la première démonstration d'un système de coléoptère sans fil.
La charge utile du scarabée se compose d'un microprocesseur standard, d'un récepteur radio et d'une batterie attachée à un circuit imprimé personnalisé, ainsi que de six électrodes implantées dans les lobes optiques et les muscles de vol des animaux. Les commandes de vol sont envoyées sans fil au scarabée via un émetteur radiofréquence contrôlé par un ordinateur portable à proximité. Des impulsions électriques oscillantes délivrées aux lobes optiques du coléoptère déclenchent le décollage, tandis qu'une seule impulsion courte arrête le vol. Les signaux envoyés aux muscles de vol basilaires gauches ou droits font tourner l'animal respectivement à droite ou à gauche.
La plupart des recherches antérieures sur le contrôle du vol des insectes se sont concentrées sur les mites. Mais les coléoptères ont certains avantages. La taille du coléoptère géant des fleurs - il pèse de quatre à dix grammes et mesure quatre à huit centimètres de long - signifie qu'il peut transporter des charges utiles relativement lourdes. Pour être utilisé pour des missions de recherche et de sauvetage, par exemple, l'insecte aurait besoin de transporter une petite caméra et un capteur de chaleur.
De plus, le vol du scarabée peut être contrôlé relativement simplement. Un seul signal envoyé aux muscles des ailes déclenche l'action, et le scarabée s'occupe du reste. Cela permet à la fonction normale de contrôler le battement des ailes, dit Jay Keasling , qui n'était pas impliqué dans la recherche sur le coléoptère mais qui collabore avec Maharbiz. Une signalisation minimale préserve la batterie, prolongeant la durée de vie de l'implant. Les mites, quant à elles, ont besoin d'un flux de signaux électriques pour continuer à voler.
La recherche a été motivée en grande partie par les progrès de l'industrie de la microélectronique, avec la miniaturisation des microprocesseurs et des batteries.