La disparition des pollinisateurs oblige les chercheurs à rechercher d’autres moyens de faire ce travail important pour de nombreuses plantes.
Ce n’est un secret pour personne que de nombreuses activités humaines ont un impact dévastateur sur presque toutes les niches écologiques. L’un des plus inquiétants est le déclin bien documenté des pollinisateurs tels que les abeilles. La disparition de ces êtres vivants, qui jouent un rôle déterminant dans le cycle de vie de nombreuses plantes, fait peser une grande menace sur l’humanité. Pour s’en prémunir, des chercheurs finlandais ont mis au point une alternative capable d’agir en cas de catastrophe naturelle.
Ces travaux, découverts par TheNextWeb, appartiennent à l’Université de Tampere en Finlande. Dans leur étude, les chercheurs décrivent un robot pollinisateur unique en son genre. C’est un design biomimétique, c’est-à-dire directement inspiré d’un objet naturel. Dans ce cas, il s’agit d’akènes de pissenlit (« flotteurs » ou « parapluies » s’envolant de fleurs séchées).
Comme ce dernier, le robot est très léger (1,2 mg, une masse de quelques poils) et est doté d’un petit plumage en polymère. Ce dernier lui offre une prise au vent. La moindre rafale de vent crée des turbulences qui peuvent soulever une voiture comme une graine de pissenlit. Ainsi, il peut être transporté sur de longues distances avec pratiquement aucune consommation d’énergie. Théoriquement, il pourrait ainsi passer d’une plante à une autre, emportant leur pollen, participant ainsi à leur reproduction.
© Saad Chaudhry – Unsplash
Petit robot alimenté par la lumière
Mais ce n’est pas qu’une petite construction inerte et passive – une telle approche serait trop aléatoire pour bien fonctionner. L’objet est un véritable petit robot qui peut changer de forme en temps réel pour changer de trajectoire. Et ce qui le rend particulièrement intéressant, c’est la technologie utilisée pour le réaliser.
Les chercheurs n’ont pas utilisé de batterie ni de circuit imprimé dans leur robot, baptisé FAIRY. Ceci est clairement indésirable dans le cas d’une machine destinée à être larguée en pleine nature. Au lieu de cela, ils ont présenté une preuve de concept qui peut être entièrement contrôlée et modifiée avec la lumière.
« Cela ressemble à de la science-fiction », admet volontiers Hao Zeng, l’auteur principal de cet ouvrage très sérieux. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé un matériau plutôt exotique, à savoir un élastomère à cristaux liquides photosensible.
La forme du robot et les turbulences qu’il génère changent avec l’intensité de la lumière. © Jan et al.
Il s’agit d’une classe de matériaux qui a le vent en poupe depuis environ quatre ans maintenant. Ils ont des propriétés très intéressantes ; ils peuvent réagir en temps réel et sans alimentation interne aux changements de l’environnement extérieur, par exemple en termes de température, de lumière, de pH ou d’humidité. Leur utilisation est actuellement étudiée dans de nombreuses disciplines. Les exemples vont de l’agriculture à l’électronique, la médecine et ainsi de suite.
Preuve de concept loin d’être mature
Théoriquement, lorsqu’ils sont déployés en grand nombre, ces mini-robots pourraient permettre à de nombreuses plantes dépourvues de pollinisateurs de poursuivre leur cycle de vie. Cela pourrait sauver des écosystèmes individuels et des secteurs agricoles entiers, aujourd’hui menacés par la diminution du nombre de pollinisateurs.
Mais ce n’est encore qu’une preuve de concept, qui a encore des limites importantes. C’est d’abord une source de lumière. À l’heure actuelle, l’énergie solaire ne suffit pas; vous devez utiliser un petit laser ou une petite LED pour contrôler l’appareil. Cela le rend actuellement inadapté à une utilisation dans le monde réel. Mais l’équipe essaie actuellement d’augmenter la sensibilité de l’élastomère pour qu’il puisse fonctionner de manière autonome grâce à notre étoile.
La prochaine étape consistera à améliorer la conception de la machine afin d’augmenter sa portance et, par conséquent, la charge utile. Ainsi, il pourra transporter non seulement du pollen, mais aussi des outils comme des GPS ou des capteurs biochimiques. Une telle approche pourrait fournir de nombreuses informations très précieuses pour l’étude des écosystèmes concernés. Comment les gérer de manière plus responsable.
© Michael Milverton – Unsplash
Mais même après avoir franchi ces deux obstacles, une limite fondamentale demeure : la biocompatibilité des élastomères. Car pour avoir un impact significatif, ces petits robots doivent être déployés en grand nombre. Il est donc tout simplement impensable d’utiliser des matériaux non biodégradables.
Le dernier recours de l’humanité ?
Pour le moment, cette question n’a pas été abordée dans les travaux des chercheurs finlandais. Ils se sont concentrés sur l’aspect fonctionnel. Mais il existe déjà des références dans la littérature scientifique à des versions biocompatibles de ces matériaux (voir ce document de recherche). Dans le même temps, l’électronique biodégradable suscite également un intérêt croissant des chercheurs. Ainsi, on peut imaginer que FAIRY puisse passer d’une preuve de concept à un produit mature à moyen terme.
La productivité d’une telle machine sera évidemment bien inférieure à celle, par exemple, d’une abeille. Si ces derniers se sont spécialisés dans la pollinisation, c’est parce qu’ils ont développé une relation symbiotique avec les plantes à la suite de plus de 100 millions d’années de sélection naturelle. En d’autres termes, il sera extrêmement difficile de les remplacer. Ainsi, prévenir à tout prix le déclin des pollinisateurs reste une priorité. Mais si la tendance actuelle se poursuit, les populations du futur devront peut-être recourir à de telles innovations pour limiter les dégâts.
Le texte de l’étude est disponible ici.
Grand fan de mangas et d’animes, je n’aime bien écrire qu’à propos de ses sujets, c’est pour ca que j’écris pour 5 minutes d’actus. Au quotidien de décortique, donne mes avis sur les différents épisodes et chapitres des mangas que j’aime lire.
