Les applications croissantes de la « nécrobotique » : transformer des carcasses d'araignées mortes en robots biohybrides

En 2022, des scientifiques de l'Université Rice, aux États-Unis, ont utilisé le terme « nécrobot » pour désigner la création de robots biologiques à partir de cadavres d'animaux. Une étude publiée dans Advanced Science décrit comment l'auteur principal, Faye Yap, et Daniel Preston, de la George R. Brown School of Engineering de Rice, ont exploité la physiologie unique des araignées-loups pour les utiliser comme outils de préhension mécaniques. Elles étaient capables de saisir des objets jusqu'à 130 % plus lourds que leur propre poids et d'effectuer plus de 1 000 cycles de préhension, tout en maintenant précision et stabilité. « Il s'avère que l'araignée, après sa mort, constitue l'architecture idéale pour des préhenseurs à petite échelle, d'origine naturelle », a déclaré Preston dans un communiqué.

Il s'agissait d'un premier pas vers l'automatisation et un nouveau domaine de recherche qu'ils ont appelé « nécrobotique ». Depuis, leurs applications ont été étudiées, notamment pour la réalisation de petites tâches précises, comme la manipulation de composants électroniques comme les puces électroniques. On parle également de leur utilisation pour des interventions chirurgicales superficielles ou en cas de pénurie de matériel médical . Leur camouflage naturel les rend idéales pour la récolte dans la nature. Parallèlement, on parle de robotique biodégradable et peu coûteuse.

« L'exploitation de propriétés et de mécanismes similaires à ceux générés par la nature peut permettre de créer des systèmes conçus avec des capacités ou des avantages entièrement nouveaux ; ce domaine de recherche est connu sous le nom de conception bio-inspirée ou biomimétique », décrivent-ils dans l'article.

« En observant des organismes qui se sont perfectionnés au fil des millénaires d'évolution, scientifiques et ingénieurs ont développé des capacités allant des modifications de la mouillabilité de surface basées sur les feuilles de lotus et les scarabées namibiens à des mécanismes d'adhésion imitant les orteils des geckos », souligne l'étude de l'Université Rice. Elle ajoute que les chercheurs se sont également inspirés de la locomotion des animaux terrestres et des créatures aquatiques pour orienter la conception de robots.

Pour y parvenir, la première étape consistait à comprendre leur mode de locomotion. Faye Yap elle-même a avoué aux médias qu'en tant qu'ingénieure en mécanique, elle n'aurait jamais imaginé que ses recherches en hydraulique seraient utilisées de cette manière. Tout a commencé lorsqu'elle a trouvé une araignée morte sur le sol de son laboratoire. Après l'avoir observée, elle a réalisé qu'elles rétrécissent toujours lorsqu'elles meurent.

« Comme les pattes des araignées ne contiennent que des muscles fléchisseurs, après la mort, elles se replient vers l'intérieur du corps en raison de l'absence de pression hydrostatique », notent les experts. Preston a ensuite expliqué que les araignées « étendent leurs pattes grâce à une chambre (le prosome) située près de leur tête qui se contracte et envoie le sang vers leurs membres, les forçant à se déplier . » Lorsque le volume de liquide diminue, les pattes se rétractent.

Yap a exploité le système hydraulique naturel des pattes de ces arachnides et a inséré une aiguille dans leur prosome. Il a ensuite fixé la seringue avec de la colle pour former un joint hermétique. Ce mécanisme lui a permis de bouger ses pattes comme si l'araignée était vivante, la transformant en une pince robotique biologique. Un processus qui n'a pris qu'une dizaine de minutes.

Au-delà de l'inspiration, « les systèmes biohybrides associent des cellules et des tissus naturels ou artificiels à des composants artificiels ou inanimés pour générer des robots et des actionneurs biocompatibles à petite échelle », décrit le document publié. Ce qui semblait relever de la science-fiction pourrait bien devenir une réalité, ouvrant de nouvelles perspectives d'étude.

En 2024, « La Voz de Galicia » rapportait que l'Espagnol Raúl Villamarín Rodríguez, technologue cognitif et vice-président de l'Université Woxsen d'Hyderabad , dirigeait un projet visant à utiliser la décomposition robotisée d'araignées en chirurgie. Il a présenté cette technologie au Festival mondial de l'intelligence artificielle de Cannes. De plus, l'intelligence artificielle pourrait permettre de découvrir de nouvelles utilisations pour ces matériaux biotiques. La technologie en est encore à ses débuts, mais son potentiel est prometteur.