{"id":70563,"date":"2023-11-30T15:36:33","date_gmt":"2023-11-30T15:36:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/cotedivoire\/politique\/des-chercheurs-creent-une-boussole-celeste-inspiree-du-comportement-des-abeilles"},"modified":"2023-11-30T17:48:08","modified_gmt":"2023-11-30T17:48:08","slug":"des-chercheurs-creent-une-boussole-celeste-inspiree-du-comportement-des-abeilles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/cotedivoire\/toutes-les-actualites\/des-chercheurs-creent-une-boussole-celeste-inspiree-du-comportement-des-abeilles","title":{"rendered":"Des chercheurs cr\u00e9ent une boussole c\u00e9leste inspir\u00e9e du comportement des abeilles"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – C\u00f4te d’Ivoire. <\/strong><\/span>Cela fait des sie\u0300cles que pour s\u2019orienter, l\u2019Homme utilise des boussoles. Mais ces dernie\u0300res, magne\u0301tiques, sont parfois difficilement utilisables en pre\u0301sence d\u2019e\u0301lectronique, comme dans des drones ou d\u2019autres syste\u0300mes robotiques. Des chercheurs de l’Universite\u0301 d’E\u0301dimbourg (Ecosse) ont trouve\u0301 une solution, en s\u2019inspirant des insectes utilisant la polarisation de la lumie\u0300re pour s\u2019orienter. Le concept a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature mi-novembre 2023.<\/p>\n

Les boussoles, un syste\u0300me sensible a\u0300 l\u2019e\u0301lectronique<\/b><\/p>\n

Les boussoles fonctionnent sur le principe suivant : les aimants s\u2019alignent avec le champ magne\u0301tique qui les entoure. L\u2019aiguille d\u2019une boussole est donc un petit aimant de faible puissance libre de tourner afin de s\u2019orienter avec les lignes du champ magne\u0301tique de la Terre. Ces lignes de champ connectent le po\u0302le sud d\u2019un aimant a\u0300 son po\u0302le nord, ainsi l\u2019aiguille de la boussole, en s\u2019alignant, indiquera le nord magne\u0301tique (situe\u0301 proche du po\u0302le nord ge\u0301ographique). Pour les syste\u0300mes e\u0301lectroniques, ce sont des capteurs du champ magne\u0301tique qui remplace l’aiguille.<\/p>\n

Les boussoles sont sensibles a\u0300 tous les champs magne\u0301tiques, pas uniquement a\u0300 celui de la Terre. Elles se trouvent donc perturbe\u0301es en pre\u0301sence d\u2019e\u0301lectronique produisant ce type de champ (les moteurs e\u0301lectriques par exemple). Il n\u2019est donc pas possible d\u2019utiliser cette technologie pour e\u0301quiper des appareils comme les drones. Le seul moyen actuel restant pour permettre l\u2019orientation de tels robots est l\u2019utilisation des re\u0301seaux de satellites constituants le syste\u0300me GPS, ces derniers n\u2019e\u0301tant pas toujours disponibles.<\/p>\n

C\u2019est donc face a\u0300 ce constat d\u2019un besoin de nouvelle technologie d\u2019orientation que des chercheurs de l\u2019Universite\u0301 d’E\u0301dimbourg ont de\u0301veloppe\u0301 une \u00ab\u00a0boussole optique\u00a0\u00bb s\u2019inspirant des insectes capables de s\u2019orienter gra\u0302ce a\u0300 la polarisation de la lumie\u0300re.<\/p>\n

Lumie\u0300re et polarisation<\/b><\/p>\n

La lumie\u0300re dans sa description ondulatoire est constitue\u0301e d\u2019une composante e\u0301lectrique et d\u2019une composante magne\u0301tique. Ces composantes oscillent perpendiculairement au rayon lumineux (on parle d\u2019onde transversale). De manie\u0300re ge\u0301ne\u0301rale, aucune direction n\u2019est favorise\u0301e pour les composantes e\u0301lectrique ou magne\u0301tique (lorsque c\u2019est le cas, on parle d\u2019onde polarise\u0301e).<\/p>\n

La lumie\u0300re peut se retrouver polarise\u0301e quand elle se retrouve de\u0301vie\u0301e de sa trajectoire naturelle. Dans le cas de la lumie\u0300re que nous recevons du soleil, elle est de\u0301vie\u0301e par l\u2019arrive\u0301e dans l\u2019atmosphe\u0300re terrestre, et se retrouve polarise\u0301e. Cette polarisation de la lumie\u0300re est un phe\u0301nome\u0300ne connu depuis longtemps : en 1871, John W. Strutt, physicien britannique ne\u0301 en 1842 et mort en 1919, laure\u0301at du prix Nobel de physique en 1904, expliquait dans un article cette polarisation en e\u0301tudiant les motifs lui e\u0301tant lie\u0301s.<\/p>\n

L\u2019e\u0301tude de cette polarisation et l\u2019observation que certains arthropodes (comme les abeilles ou les fourmis) s\u2019orientent gra\u0302ce a\u0300 la position du soleil, de\u0301termine\u0301e a\u0300 partir de la polarisation de la lumie\u0300re, incite donc a\u0300 de\u0301velopper de nouvelles \u00ab\u00a0boussoles\u00a0\u00bb s\u2019inspirant du comportement de ces animaux.<\/p>\n

Une \u00ab\u00a0boussole\u00a0\u00bb ce\u0301leste inspire\u0301e des insectes<\/b><\/p>\n

Dans son e\u0301tude, les chercheurs de l\u2019universite\u0301 d’E\u0301dimbourg pre\u0301sentent le mode\u0300le de boussole capable de fonctionner me\u0302me par temps nuageux ou lorsque le ciel n\u2019est pas entie\u0300rement visible (par la pre\u0301sence de branches d\u2019arbres par exemple), en se basant sur la vision des arthropodes (dans leur cas principalement des fourmis du de\u0301sert et des mouches a\u0300 fruits).<\/p>\n

Les yeux des fourmis du de\u0301sert sont compose\u0301s d\u2019une multitude de facettes appele\u0301es ommatidies. Les chercheurs ont remarque\u0301 que dans la partie au bord du dos de ces insectes, certaines ommatidies sont sensibles a\u0300 la polarisation. Chacune capte de la lumie\u0300re filtre\u0301e selon deux axes de polarisation perpendiculaire l\u2019un par rapport a\u0300 l\u2019autre. Sur l\u2019\u0153il des insectes, ces ommatidies spe\u0301cifiques pointes vers diffe\u0301rentes zones du ciel et ont des axes de filtres oriente\u0301s dans diffe\u0301rentes directions.<\/p>\n

De\u0301terminer la position du soleil dans une grande varie\u0301te\u0301 de conditions me\u0301te\u0301os<\/b><\/p>\n

Les chercheurs ont donc reproduit de manie\u0300re e\u0301lectronique le principe de ces ommatidies. Ils ont conc\u0327u un ensemble de capteurs de polarisation qu\u2019ils ont oriente\u0301 vers diffe\u0301rents points du ciel. Pour simplifier les calculs dans leur conception, ils n\u2019ont conserve\u0301 que deux ensembles de directions orthogonales. La\u0300 ou\u0300 des mode\u0300les concurrents se concentrent uniquement sur la direction de la polarisation de la lumie\u0300re afin de de\u0301terminer la position du soleil, les chercheurs e\u0301cossais ont eux estime\u0301 plusieurs grandeurs permettant de simplifier les calculs tout en ame\u0301liorant la pre\u0301cision du re\u0301sultat.<\/p>\n

Leur algorithme calcule ainsi trois grandeurs pour chaque capteur :<\/p>\n

l\u2019intensite\u0301 totale (la somme des intensite\u0301s pour des axes de polarisation orthogonaux)<\/p>\n

la polarisation (la diffe\u0301rence des deux intensite\u0301s) normalise\u0301e (divise\u0301e) par l\u2019intensite\u0301<\/p>\n

et ce qu\u2019ils appellent l\u2019inte\u0301gration ce\u0301leste, qui est la diffe\u0301rence entre les deux valeurs pre\u0301ce\u0301dentes<\/p>\n

Les auteurs de ces travaux ont mesure\u0301 ces grandeurs pour diffe\u0301rentes orientations (en faisant tourner leur robot) et ont ensuite estime\u0301 la position du soleil. Ils ont remarque\u0301 que pour leurs trois valeurs, les re\u0301sultats e\u0301taient meilleurs que les autres mode\u0300les se basant sur l\u2019angle de polarisation. Ces meilleurs re\u0301sultats sont obtenus avec l\u2019inte\u0301gration ce\u0301leste, mais celle-ci est assez sensible a\u0300 la pre\u0301sence de nuages, contrairement a\u0300 la polarisation.<\/p>\n

Leur boussole permet donc de de\u0301terminer la position du soleil dans une grande varie\u0301te\u0301 de conditions me\u0301te\u0301orologiques et d\u2019acce\u0300s visuel au ciel. Cette donne\u0301e permet ensuite de remonter a\u0300 la de\u0301termination du nord. Leur syste\u0300me, faisant actuellement environ 15 cm, doit encore e\u0302tre miniaturise\u0301 pour pouvoir e\u0302tre embarque\u0301 dans de la robotique comme des drones.<\/p>\n

Pour plus d’informations et d’analyses sur la C\u00f4te d’Ivoire<\/a>, suivez Africa-Press<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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