Des chercheurs chinois ont transformé des abeilles en cyborgs grâce au plus léger contrôleur cérébral jamais conçu. Le dispositif envoie des impulsions dans le cerveau de l’insecte pour guider ses mouvements, avec un taux de succès de neuf commandes sur dix lors des tests. L’objectif serait d’exploiter l’endurance et la flexibilité naturelles des abeilles pour des opérations de reconnaissance militaires ou de secours en zones à risque.
Les véhicules aériens miniatures se sont imposés comme des outils essentiels dans de nombreuses opérations militaires, qu’il s’agisse de suivi, de reconnaissance ou de communication à distance. Face à ces besoins croissants, le secteur bénéficie depuis plusieurs décennies d’une attention scientifique soutenue. En particulier, la micro-aviation et les insectes cyborgs constituent un domaine de recherche en plein essor.
Ces dispositifs bioniques sont contrôlés par des systèmes de locomotion artificiels agissant directement sur les systèmes nerveux et sensoriels des organismes hôtes. Les capacités physiques et l’endurance naturelle des insectes permettent de pallier les limites des aéronefs non biologiques, souvent moins adaptés à leur environnement et moins fiables en matière de détection.
« Les robots basés sur des insectes héritent de la mobilité supérieure, des capacités de camouflage et de l’adaptabilité environnementale de leurs hôtes biologiques », expliquent les concepteurs des abeilles cyborgs dans leur étude publiée dans le Chinese Journal of Mechanical Engineering, rapportée par le South China Morning Post (SCMP). Cette flexibilité ouvrirait la voie à leur emploi dans des missions d’infiltration militaire ou de recherche de survivants après des catastrophes naturelles.
« Comparés aux alternatives synthétiques, ils démontrent une furtivité améliorée et une endurance opérationnelle prolongée, ce qui les rend inestimables pour la reconnaissance secrète dans des scénarios tels que le combat urbain, la lutte contre le terrorisme et l’interdiction des stupéfiants, ainsi que les opérations critiques de secours en cas de catastrophe », poursuivent les chercheurs. Les insectes cyborgs pourraient également jouer un rôle dans la surveillance environnementale.
Des mouvements conformes aux commandes 9 fois sur 10
Les chercheurs de l’Institut de technologie de Pékin ne sont pas les premiers à travailler sur les insectes cyborgs. L’idée est en réalité plus répandue qu’on ne pourrait le croire. Certaines équipes ont ainsi proposé des cafards cyborgs destinés à intervenir dans des environnements hostiles. Une équipe japonaise a également effectué une démonstration de contrôle des cigales à l’aide d’une technologie permettant de moduler leur chant.
Ces insectes présentent toutefois des limites : ils se déplacent à des vitesses relativement faibles et se fatiguent rapidement. Les abeilles ouvrières, en revanche, sont capables de parcourir des distances pouvant atteindre cinq kilomètres sans repos, tout en transportant des charges pesant jusqu’à environ 80 % de leur masse corporelle. Leur technique de vol, optimisée pour limiter la résistance au vent, leur confère une rapidité supérieure à celle d’autres insectes volants.
Les abeilles cyborgs sont pilotées grâce à un dispositif cérébral externe de 74 milligrammes. Il est plus léger que les sacs de pollen moyens que les ouvrières transportent habituellement et constitue également le dispositif de contrôle d’insecte le plus léger jamais conçu. À titre de comparaison, le précédent record, détenu par un contrôleur utilisé sur des cafards et des scarabées, était trois fois plus lourd.
Le système repose sur un circuit imprimé fixé à un film polymère flexible, aussi fin qu’une aile d’insecte. Trois aiguilles pénètrent le cerveau de l’abeille pour y injecter des stimulations électriques, le tout relié à une télécommande infrarouge qui permet de diriger le vol. Les commandes consistent en des mouvements simples comme « tourner à gauche », « tourner à droite », « avancer » ou « reculer ». Selon les résultats des essais, les insectes ont obéi aux ordres dans 90 % des cas. L’équipe a également testé le dispositif sur des cafards, qui ont pu se déplacer en ligne droite avec peu de déviations.
Une capacité de contrôle encore limitée
La technologie présente néanmoins des limites, soulignent les chercheurs. Les signaux de contrôle provoquent des réactions variables selon l’espèce ciblée. Dans le cas des abeilles, le dispositif nécessite davantage d’électricité pour maintenir la commande, tandis que les cafards se fatiguent après dix impulsions électriques, selon le SCMP. Or, une batterie offrant une autonomie plus longue pèserait au moins 600 milligrammes, un poids trop important pour les abeilles. Par ailleurs, le système n’a pas permis de contrôler les mouvements des pattes ni de l’abdomen lors des essais.
« Dans les recherches futures, la précision et la répétabilité du contrôle du comportement des insectes seront améliorées en optimisant les signaux de stimulation et les techniques de contrôle », écrit l’équipe de recherche dans son article. Elle prévoit notamment d’étendre les modules fonctionnels du dispositif, afin d’améliorer les capacités de perception environnementale des insectes cyborgs.