Un espion « invisible » au fond de l'océan : un robot inspiré du « poisson-ruban » pour ne pas effrayer la faune marine

À la demande de l'Office of Naval Research des États-Unis, des chercheurs de l'école d'ingénierie de l'Université Cornell ont commencé à concevoir un nouveau type de véhicule sous-marin destiné à l'exploration des fonds marins. L'équipe dirigée par le professeur Rob Shepherd a pour mission de créer un robot de grande taille capable de se déplacer sous l'eau sans bruit et sans effrayer la faune marine.

Pour résoudre ce défi d'ingénierie complexe, ils se sont inspirés de l'une des créatures les plus mystérieuses des profondeurs océaniques, connue sous le nom de « poisson-ruban » ou régalec.

L'art de nager sans bouger le corps

Ce poisson géant, pouvant atteindre près de 8 mètres de long, possède une caractéristique biologique unique pour la propulsion sous-marine :

• Corps rigide : Contrairement aux anguilles ou à d'autres créatures marines qui ondoient tout leur corps, le régalec maintient son corps presque immobile, droit et rigide pendant la nage ;

• Nageoire silencieuse : La force motrice principale est générée par sa longue nageoire dorsale en forme de ruban qui s'étend sur toute la longueur de son corps ;

• Contrôle précis : Les micro-ondes générées par cette nageoire permettent au poisson d'avancer, de reculer et de diriger ses mouvements avec une précision parfaite, sans émettre le moindre bruit.

Comme le corps de cet animal se fragilise rapidement hors de l'eau, les chercheurs, en collaboration avec l'ichtyologue William Bemis, ont utilisé la tomodensitométrie, les rayons X du Smithsonian Institution et une modélisation anatomique détaillée.

Des centaines de « joysticks » sous la peau : quel est le secret de l'invention ?

En étudiant l'anatomie du poisson, les chercheurs ont découvert une structure cinématique complexe sous la peau, prouvée pour la première fois dans l'évolution :

• Articulations sphériques : Les centaines de rayons osseux fins qui soutiennent la nageoire dorsale sont fixés à des articulations sphériques spéciales agissant comme de minuscules « joysticks » ;

• Contrôle indépendant : Chaque rayon est actionné individuellement par des muscles et des cartilages spécifiques, permettant à n'importe quelle partie de la nageoire de pivoter indépendamment ;

• Ondes opposées : La membrane reliant les rayons est capable de transmettre des ondes de mouvement dans deux directions opposées simultanément. Résultat : le poisson change radicalement de vitesse et de trajectoire sans plier son corps.

Application en robotique : un observateur « invisible » pour l'océan

L'équipe de Rob Shepherd développe des robots sous-marins biomimétiques capables de manœuvrer avec une haute précision en copiant cette biomécanique.

Cette invention révolutionnera non seulement la surveillance stratégique navale, mais aussi l'étude des écosystèmes océaniques fragiles, très sensibles au bruit humain et technique. Ces robots permettront de collecter des données précieuses dans les profondeurs mystérieuses sans perturber la vie sous-marine ni l'équilibre écologique.