Africa-Press – Cameroun. Plus petit qu’un grain de sable ! Le nouveau robot autonome conçu par des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie (États-Unis) mesure à peine 210 x 340 x 50 μm3 (micromètres cubes). Mais malgré sa petite taille, il porte sur lui tout un équipement technologique qui lui permet d’être rechargé et programmé à distance, d’avoir une mémoire, de se mouvoir et de sentir son environnement. Ce nouvel exploit robotique a été présenté le 10 décembre 2025 dans la revue Science Robotics.
Un robot sans bras ni jambes
Certes, d’autres robots encore plus petits existent déjà, mais aucun n’est autonome. Par exemple, celui présenté en 2024 par des chercheurs de CalTech, de seulement 30 μm de diamètre, dépendait d’une source externe (des ultrasons) pour se mouvoir. Toutes les autres tentatives de robot réellement autonomes se sont heurtées aux barrières physiques du monde microscopique, où même l’eau devient difficile à franchir: « À ces tailles, nager à travers l’eau requiert le même effort qu’on mettrait pour nager dans du goudron liquide », illustre Marc Miskin, directeur de l’étude, dans un communiqué. À cause de ces frictions accrues, des extrémités comme celles qu’on utiliserait d’habitude (bras ou jambes) seraient trop fragiles et casseraient facilement.
Les chercheurs de l’Université de Pennsylvanie (Etats-Unis) ont contourné ce problème en se passant complètement d’extrémités. Dans ce design en une seule pièce, le déplacement ne dépend pas d’un mouvement du robot, mais du mouvement du liquide autour. En effet, le robot possède des électrodes qui lui permettent de générer un champ électrique. Celui-ci manipule les ions (particules avec une charge électrique) qui l’entourent et les fait avancer, ce qui entraîne aussi le mouvement en avant du liquide. Ce flux porte le robot avec, le faisant avancer en fonction du courant électrique qu’il génère. « C’est comme si le robot flottait dans une rivière, sauf que c’est lui qui fait bouger la rivière », explique Marc Miskin.
Programmé par la lumière
Ce microrobot nécessite donc de l’énergie pour produire ces champs électriques. Pour cela, il porte un mini-panneau photovoltaïque qui peut être rechargé à distance avec une LED. Et c’est aussi à travers la lumière que le robot peut être programmé: un capteur optique « lit » des flashs de lumière émis par une autre LED et les transforme en bits, qui sont enregistrés dans la mémoire du robot pour ainsi écrire sa programmation à distance (ce qui permet de modifier à distance son programme, si nécessaire).
Cette approche peut être utilisée avec toute une troupe de microrobots, en donnant à chacun une tâche différente. En effet, chaque robot est programmé pour répondre à un « mot de passe » encodé dans la lumière, et c’est seulement lorsque son mot de passe spécifique est émis qu’un robot enregistre les bits de lumière qui suivent. On peut donc programmer différemment chaque robot en utilisant différents mots de passe.
Un robot qui danse pour parler
Grâce à cette programmation à distance, la mémoire du robot n’a pas besoin d’être très grande, puisqu’il ne garde en mémoire qu’une tâche à la fois. Sa mémoire est de seulement 500 bits (soit près d’un milliard de fois plus petit que celle d’un ordinateur actuel). Dans l’étude, cet espace de stockage a été utilisé pour écrire un programme dictant au robot comment agir en fonction de la température. Il devait sentir la température du liquide qui l’entourait (grâce à un capteur qu’il porte), la garder en mémoire et communiquer cette donnée en bougeant d’une certaine façon: “L’instruction lui disait de faire une petite danse en fonction de la température, on pouvait ensuite l’observer au microscope pour décoder à partir de ces danses ce qu’il voulait nous dire, détaille David Blaauw, codirecteur de l’étude. C’est très similaire à la façon qu’utilisent les abeilles pour communiquer entre elles.” Une comparaison avec un thermomètre dans le liquide montra que les mesures du robot étaient fiables.
Un deuxième programme lui commandait de bouger si la température baissait et de chercher une région avec une température plus élevée. Les chercheurs refroidissaient ensuite une partie du liquide, créant un gradient de température, dans lequel le robot se déplaçait jusqu’à trouver la région la plus chaude.
“Nous avons montré qu’on peut placer un cerveau, un capteur et un moteur dans quelque chose presque trop petit pour être vu à l’œil nu, et qu’il peut survivre et travailler pendant des mois. Mais ce n’est que le premier chapitre de cette aventure, précise Marc Miskin. Sur cette base, on peut y ajouter tout type d’intelligence et de fonctionnalité, ça ouvre la porte à un tout nouveau futur pour les microrobots.” Sachant que le prix de fabrication de ces robots est actuellement d’un centime de dollar, il y a certainement de la marge pour tenter de l’améliorer.
