RechercheInteresting Engineering 6 juillet 2026

Une combinaison de plongée imprimée en 3D permet à des cafards cyborg de respirer sous l'eau pendant trois heures

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Des chercheurs de la Nanyang Technological University (NTU) à Singapour et de l'université Waseda au Japon ont mis au point une combinaison de plongée imprimée en 3D pour cafards cyborgs télécommandés, leur permettant de respirer et de se déplacer sous l'eau ou en environnement pauvre en oxygène pendant jusqu'à trois heures. Jusqu'ici, ces insectes bio-hybrides, équipés de mini-électrodes fixées sur leurs antennes pour être pilotés à distance, suffoquaient en quelques minutes dès qu'ils étaient immergés, leurs spiracles (les orifices respiratoires réparties sur leur corps) ne fonctionnant pas sous l'eau. La solution retenue est un générateur d'oxygène chimique autonome de 10x10 millimètres, une carapace en résine imprimée en 3D contenant une éponge enduite de dioxyde de manganèse qui catalyse la décomposition de peroxyde d'hydrogène liquide injecté, libérant de l'oxygène acheminé vers les spiracles thoraciques via quatre tubes en silicone souple, le tout scellé par une coque étanche souple. Lors des tests en laboratoire, les cafards équipés ont parcouru des parcours d'obstacles incluant des chambres saturées en CO2 et des tunnels entièrement inondés, atteignant 87,5 millimètres par seconde sur terre contre 78,4 millimètres par seconde sous l'eau, quasiment sans perte de vitesse, tandis que les spécimens sans combinaison se noyaient rapidement. Les travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Cette avancée répond à une limite concrète des cyborgs d'insectes déjà utilisés sur le terrain : les zones sinistrées sont rarement sèches. Pluies torrentielles, canalisations éclatées et infrastructures effondrées créent des environnements semi-immergés impraticables pour des robots terrestres classiques, même miniatures. En rendant les cafards cyborgs amphibies, l'équipe élargit leur champ d'action aux décombres inondés, aux tunnels de drainage et aux ruines détrempées, des espaces confinés où les robots de recherche et sauvetage conventionnels peinent à s'insérer. Pour les acteurs de la robotique de secours, la démonstration valide surtout une approche de miniaturisation extrême du support de vie plutôt qu'une nouvelle capacité de mobilité en soi la difficulté technique portait sur la production suffisante d'oxygène sans alourdir un insecte de quelques grammes, un problème d'ingénierie transférable à d'autres micro-robots ou capteurs portés par des organismes vivants.

Les cyborgs cafards ne partent pas de zéro sur le terrain : des insectes équipés de backpacks électroniques similaires ont déjà participé aux opérations de secours après le séisme de magnitude 7,7 qui a frappé le Myanmar. Cette nouvelle combinaison de plongée vient combler l'angle mort qui limitait leur usage aux zones sèches ou légèrement humides. L'équipe de recherche prévoit maintenant d'intégrer directement dans la combinaison des capteurs thermiques et des systèmes de navigation, afin de transformer ces insectes pilotés en unités de reconnaissance plus autonomes capables de localiser des victimes sans intervention humaine constante. Le projet s'inscrit dans un courant de recherche plus large sur les robots bio-hybrides, où l'on exploite la motricité et la résistance naturelles d'organismes vivants plutôt que de reproduire leur mobilité par des actionneurs mécaniques, une piste distincte de celle des robots humanoïdes ou quadrupèdes développée par ailleurs pour les mêmes missions de recherche et sauvetage.

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Des cafards cyborgs pourraient servir de robots de secours pour retrouver des survivants après une catastrophe

Des chercheurs de l'Université du Queensland et de l'University of New South Wales (UNSW) ont développé des cafards cyborgs baptisés Paraborgs, conçus pour porter secours à des personnes coincées dans des bâtiments effondrés, des grottes ou d'autres zones inaccessibles aux secouristes. L'équipe a utilisé le grand cafard fouisseur du nord du Queensland (Macropanesthia rhinocéros), une espèce suffisamment grande pour transporter un harnais électronique léger équipé soit d'une caméra, soit d'un mécanisme d'auto-injection commandé à distance. Les insectes sont anesthésiés pendant la pose des électrodes, des micropuces et du harnais, et retrouvent une espérance de vie normale une fois l'équipement retiré. Lors des essais de preuve de concept, le système a atteint un taux de réussite de 95 % pour des injections à courte portée, réalisées à moins de 15 centimètres de la cible. Quand la navigation et l'injection étaient combinées en une seule tâche, le taux de réussite tombait à 72 %, ce qui reflète la difficulté d'amener un insecte en position stable et précise avant d'activer le dispositif. Ces résultats restent des données de laboratoire obtenues en conditions contrôlées, et une phase de développement et de tests sur le terrain sera nécessaire avant tout usage réel en situation d'urgence. L'intérêt pour le secteur de la robotique de secours tient au fait que les cafards exploitent une capacité de déplacement en milieu encombré, confiné et instable que les robots miniatures conventionnels peinent encore à reproduire, notamment à cause des roues ou des pattes articulées qui se bloquent dans les décombres. Le projet déplace ainsi la fonction des insectes cyborgs : d'un simple outil de repérage de survivants, ils deviennent une plateforme d'intervention capable de délivrer un geste médical, tout en laissant la décision clinique entre les mains d'un opérateur humain à distance. Cette technologie s'appuie sur des travaux antérieurs de l'équipe de l'Université du Queensland, qui avait déjà démontré une capacité d'escalade contrôlée chez des coléoptères cyborgs ; le grand cafard fouisseur offre ici une capacité de charge supérieure adaptée aux missions de secours. Les chercheurs envisagent à terme des essaims d'insectes spécialisés plutôt qu'une seule machine polyvalente : certains porteraient des caméras et capteurs environnementaux pour localiser les victimes et cartographier les lieux, d'autres transporteraient du matériel médical ou d'urgence. L'objectif affiché n'est pas de remplacer les équipes de secours humaines mais de leur fournir un outil supplémentaire pour les zones où l'accès direct est impossible, avec des applications visées dans la recherche urbaine, les effondrements et les secours en grotte.

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2arXiv cs.RO

Peau robotique souple magnétique à structure multi-treillis imprimée en 3D et super-résolution tactile par réseau de neurones convolutif

Des chercheurs publient sur arXiv (référence 2605.18352, mai 2026) une peau robotique souple à transduction magnétique : une structure en treillis multicouche fabriquée par frittage laser sélectif (SLS) héberge des aimants permanents et des capteurs à effet Hall distribués sur l'ensemble de la surface. Les forces de contact déplacent les aimants, modifiant localement le champ magnétique mesuré par les capteurs ; la géométrie du treillis propage ces perturbations sur l'ensemble du domaine de mesure, donnant à chaque capteur un large champ récepteur avec chevauchement et réduisant ainsi les zones aveugles. Les paramètres géométriques du treillis sont réglables, permettant d'ajuster simultanément la compliance mécanique de la peau et ses caractéristiques de transduction. Un réseau de neurones convolutif (CNN) entraîné sur mesures expérimentales estime en temps réel la localisation du contact et la force normale appliquée, avec une scalabilité annoncée vers des surfaces de grande taille. L'intérêt pour l'industrie robotique tient d'abord à la réduction du nombre de capteurs nécessaires pour couvrir une grande surface, verrou central de la peau corps entier : chaque capteur supplémentaire implique câblage, acquisition et coût. La fabrication SLS autorise des géométries conformes adaptées à des morphologies spécifiques sans moules sur mesure, ce qui accélère le prototypage pour les intégrateurs. L'entraînement du CNN sur données réelles plutôt que simulées limite le sim-to-real gap qui affecte de nombreuses approches apprises. L'article reste un preprint non évalué par les pairs, et les métriques de précision de localisation ne sont pas quantifiées dans le résumé disponible ; les performances sous charges dynamiques sur robot réel restent à démontrer. La détection tactile pour manipulateurs et humanoïdes concentre une activité de recherche soutenue, portée par l'assemblage industriel de précision et l'interaction physique humain-robot sécurisée, avec des concurrents directs comme GelSight (MIT), DIGIT (Meta AI Research) ou les peaux capacitives de type BioTac. L'approche magnétique se distingue par sa fabricabilité additive et l'absence de câblage optique. En Europe, Pollen Robotics intègre déjà des retours de force sur son plateforme Reachy, et Wandercraft travaille sur l'interaction physique pour son exosquelette Atalante, deux contextes où ce type de peau trouverait une application directe. La prochaine étape logique sera une validation sur robot physique complet avec métriques publiées sur surface standardisée.

UEPollen Robotics et Wandercraft sont identifiés comme débouchés directs potentiels pour cette technologie de peau tactile magnétique, applicable respectivement à la plateforme Reachy et à l'exosquelette Atalante, sans impliquer leur participation à cette recherche.

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3IEEE Spectrum Robotics

Cafards Cyborgs : Ils Peuvent Vous Piquer avec des Aiguilles

Des chercheurs du Biorobotics Lab de l'Université du Queensland, à Brisbane, dirigés par T. Thang Vo-Doan et Thanh Nho Do, ont publié une étude sur des cafards cyborgs baptisés "Paraborgs", conçus pour venir en aide à des victimes ensevelies après une catastrophe. Les scientifiques ont utilisé des cafards fouisseurs géants (Macropanesthia rhinocéros), espèce australienne pesant environ 40 grammes, ce qui en fait la plus lourde espèce de blatte au monde et lui permet de porter une charge utile supérieure à la moitié de son poids. Des électrodes ont été implantées dans leurs antennes et leurs cerques, pilotables sans fil via une manette de jeu vidéo classique pour les diriger, les faire avancer ou les arrêter. Certains insectes portent une caméra sans fil, d'autres un injecteur télécommandé qui propulse une seringue chargée de médicament grâce à un ressort, avant qu'une réaction chimique générant du CO2 ne pousse le liquide dans la cible. Lors des essais, les Paraborgs ont parcouru un parcours de 2,5 mètres avec trois points de passage avant de viser une cible en silicone de 8 sur 10 centimètres. Sur 25 essais, le parcours a été bouclé à chaque fois et l'injection a réussi dans 72% des cas. Cette démonstration reste un prototype de laboratoire et non un système déployé sur le terrain, mais elle déplace la frontière de ce que peut faire un robot de recherche et sauvetage à très petite échelle. Plutôt que de concevoir un robot artificiel capable de ramper dans des gravats, escalader des surfaces irrégulières et récupérer après une chute, les chercheurs exploitent la mobilité déjà intégrée d'un insecte vivant et se contentent de greffer une interface électronique. L'approche répond à une limite connue des insectes cyborgs précédents (coléoptères, phalènes), jusqu'ici cantonnés au rôle de plateformes de capteurs passifs pilotables à distance. Pour un secteur qui cherche des solutions low-cost et miniaturisées pour l'inspection de décombres, ce travail suggère une voie alternative à la robotique bio-inspirée classique: au lieu de répliquer artificiellement la motricité d'un insecte, on la loue directement, avec un gain potentiel en coût, en robustesse et en autonomie énergétique embarquée. Le projet est né en 2023, quand Vo-Doan et Do, discutant en marge de la conférence ICRA, se sont demandé ce qui pouvait se passer après qu'un cyborg ait localisé une victime, au-delà de la simple détection déjà explorée avec d'autres insectes. Les chercheurs n'ont pas cherché à combiner caméra et injecteur sur un même insecte, le poids et l'encombrement supplémentaires risquant de réduire la mobilité et l'autonomie énergétique; ils envisagent plutôt un déploiement en essaim, avec des Paraborgs spécialisés et complémentaires, certains en éclaireurs équipés de caméras, d'autres en unités d'intervention porteuses de médicaments. Aucun calendrier de pilote sur site réel n'est pour l'instant annoncé, le travail publié restant une preuve de concept en environnement contrôlé. Vo-Doan résume l'objectif à long terme comme la combinaison de la locomotion avancée de l'insecte avec des capacités de détection et d'intervention, afin d'atteindre et d'aider davantage de personnes, plus rapidement, lors d'opérations de secours après une catastrophe.

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4Interesting Engineering

Des scientifiques de Harvard conçoivent des filaments imprimés en 3D inspirés des éléphants pour la robotique souple

Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et du Wyss Institute ont mis au point une méthode d'impression 3D permettant de fabriquer des muscles artificiels programmables directement à la conception. La technique, développée dans le laboratoire du Pr Jennifer Lewis, s'appuie sur une buse rotative extrudant simultanément deux matériaux distincts : un élastomère à cristaux liquides (LCE) dit "actif", qui se contracte physiquement sous l'effet de la chaleur, et un élastomère souple "passif" qui reste inerte. Cette extrusion en rotation génère une structure interne hélicoïdale dont le pas et l'angle déterminent à l'avance le comportement mécanique du filament une fois activé. Quand la température monte, la traction du LCE contre la résistance du matériau passif force le brin à se plier, se tordre ou s'enrouler selon la géométrie encodée à l'impression, sans assemblage ni post-traitement mécanique. Des prototypes fonctionnels ont été réalisés, notamment des filtres actifs thermos-sensibles et des pinces multi-objets capables d'attraper ou de relâcher des particules selon la position de l'élastomère actif dans la section. La miniaturisation est déjà engagée : des buses spéciales et des encres dédiées permettent de produire des filaments de 100 microns de diamètre. Les résultats sont publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. L'intérêt industriel de cette approche réside dans la programmabilité à la source : la trajectoire mécanique du filament est définie pendant l'impression, ce qui élimine les étapes d'assemblage multicouches typiques des actionneurs souples classiques. Pour les intégrateurs en robotique douce, cela signifie une réduction potentielle des cycles de fabrication et une montée en complexité fonctionnelle sans multiplication des composants. La capacité à passer d'un filament simple à un réseau architectural - grilles sinusoïdales, treillis expansibles ou contractiles - ouvre la voie à des préhenseurs reconfigurables pour la manipulation d'objets délicats, un segment où les solutions pneumatiques actuelles restent lourdes à déployer. La preuve que la morphologie active peut être encodée dans la microstructure du matériau lui-même, plutôt que pilotée par un système d'actionnement externe, valide une hypothèse centrale de la recherche en soft robotics. Les élastomères à cristaux liquides sont connus depuis plusieurs décennies mais leur intégration dans des process de fabrication reproductibles et scalables restait un verrou. Le laboratoire Lewis à Harvard travaille depuis plusieurs années sur l'impression multi-matériaux fonctionnelle, notamment pour des structures biomédicales et des électroniques souples. Dans le paysage concurrentiel, des équipes comme celles du MIT (CSAIL), de l'ETH Zurich et de start-ups telles qu'Otherlab ou Soft Robotics Inc. développent des actionneurs souples par voies pneumatiques ou câblées. L'approche Harvard se distingue par l'absence totale d'alimentation fluidique ou mécanique externe à l'activation thermique. Les développements annoncés visent à intégrer des canaux en métal liquide pour permettre l'actionnement électrique, et à produire des filaments injectables auto-bloquants pour des applications biomédicales. Aucun calendrier de commercialisation ni partenariat industriel n'a été communiqué à ce stade : il s'agit d'une preuve de concept publiée en amont d'éventuels pilotes.

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