Imaginez-vous coincé sous les décombres après un séisme, et voyez s’approcher un cafard couvert de composants électroniques, portant une aiguille à ressort sur le dos. Ce prototype de « paramédic cyborg », baptisé « Paraborg », pourrait un jour apporter une aide vitale à des victimes que les secours auraient du mal à atteindre. Ses concepteurs de l’University of Queensland, en Australie, en ont décrit les résultats dans la revue Advanced Science.
- Des chercheurs australiens ont équipé des cafards géants d’une électronique pour les guider à distance.
- Ces Paraborgs peuvent parcourir un terrain difficile et injecter un médicament à une cible.
- Lors des essais, les cafards ont réussi l’injection dans 72 % des cas.
- Le dispositif ne peut pas encore être utilisé sur des personnes, car de nombreuses questions restent ouvertes.
Un insecte qui sait déjà se déplacer
Depuis des décennies, les scientifiques cherchent à développer des insectes cyborgs, c’est-à-dire des insectes modifiés par une interface électronique. Pour T. Thang Vo-Doan, directeur du Biorobotics Lab de l’University of Queensland, à Brisbane, ces insectes offrent « un raccourci pour contourner certains des problèmes les plus ardus de la robotique ». Construire un robot de la taille d’un insecte capable de « se déplacer de manière fiable dans les décombres, de franchir des surfaces irrégulières, de se relever après une chute, de transporter sa propre énergie et de disposer encore de place pour des capteurs utiles » reste, selon lui, « extraordinairement difficile ».
Plutôt que de reproduire mécaniquement chaque partie du corps d’un insecte, les chercheurs peuvent donc greffer une interface électronique sur un animal qui possède déjà ces capacités. Des travaux antérieurs ont montré qu’il était possible de diriger des coléoptères et des papillons de nuit, mais ceux-ci servaient surtout de plateformes de capteurs passives.
En 2023, Vo-Doan et son collègue Thanh Nho Do évoquaient des insectes cyborgs de recherche et de sauvetage peu avant la conférence internationale IEEE sur la robotique et l’automatisation (ICRA). Ils se sont alors posé une question : « Que se passe-t-il après qu’un insecte a trouvé une victime piégée ? » Pouvait-il aller au-delà de la simple localisation et apporter une forme d’assistance pendant que les secours tentent de l’atteindre ?
Des cafards géants au service du sauvetage
Pour répondre à cette question, les chercheurs ont travaillé avec des cafards géants fouisseurs (Macropanesthia rhinoceros), originaires d’Australie. Ils avaient besoin d’un insecte capable de porter une charge importante, supérieure à la moitié de son poids. Pesant environ 40 grammes, cette espèce est la plus lourde au monde parmi les cafards, et sa taille facilite la pose des interfaces.
Les cafards ont reçu une électronique légère, dont des électrodes implantées dans les antennes et dans de petits appendices en forme de queue, les cerques. Activées sans fil à l’aide d’une manette de jeu vidéo, ces électrodes permettent de faire tourner l’insecte à gauche ou à droite, de le faire avancer ou de l’arrêter.
Certains insectes portaient une caméra sans fil, d’autres un injecteur commandé à distance. Un ressort propulse une seringue remplie de médicament vers une cible proche. Une réaction chimique dans la seringue génère alors une bouffée de dioxyde de carbone, dont la pression pousse le contenu dans la cible. Les Paraborgs sont conçus pour travailler en équipe, certains transportant une caméra, d’autres un injecteur chargé de médicaments potentiellement vitaux.
Les scientifiques ont choisi de ne pas combiner caméra et injecteur sur un même cafard, car le poids et l’encombrement auraient pu nuire à sa mobilité sur un terrain complexe. Cette double électronique aurait aussi augmenté la consommation d’énergie, réduisant la durée de fonctionnement. Ils envisagent donc une approche en essaim, avec des cyborgs spécialisés aux rôles complémentaires.
Lors d’essais de faisabilité, les Paraborgs ont réussi à parcourir 2,5 mètres en passant trois points de contrôle, avant de tirer leurs aiguilles sur une cible en silicone de 8 sur 10 centimètres. Sur 25 essais, les cafards ont terminé le parcours à chaque fois et ont réussi l’injection dans 72 % des cas.
Des défis pratiques encore nombreux
Vo-Doan et ses collègues souhaitent désormais résoudre plusieurs problèmes concrets : compenser les mouvements des victimes, établir des communications sans fil fiables à l’intérieur de structures effondrées, et guider les cyborgs lorsqu’ils franchissent des environnements remplis de gravats et de poussière. L’autonomie deviendra, selon lui, de plus en plus importante, surtout si les chercheurs veulent piloter plusieurs cyborgs en même temps.
Le chercheur rappelle que ces insectes restent des êtres vivants. « Nous ne les pilotons pas comme des robots à roues conventionnels, explique-t-il. La stimulation électrique influence leur direction, mais l’insecte génère et contrôle encore une grande partie de sa propre locomotion. » Pour compenser ces aléas, les Paraborgs auront besoin de systèmes embarqués plus performants, capables de déterminer leur position et de surveiller leurs actions.
Vo-Doan tient également à relativiser la portée de ces travaux : « Nous ne suggérons pas qu’il s’agisse d’un dispositif médical prêt à être utilisé sur des personnes aujourd’hui. » Le choix des médicaments et des dosages, la stérilité, la sécurité des aiguilles, la fiabilité et la réglementation restent des questions ouvertes.
