Des chercheurs japonais ont réussi à associer la technologie robotique aux sens aigus des papillons de soie, créant ainsi un drone bio-hybride capable de détecter des odeurs sur de longues distances. Cette innovation promet d’améliorer les interventions en cas de catastrophe, en permettant une localisation plus efficace des personnes piégées.
Les drones traditionnels s’appuient sur des capteurs visuels comme des caméras et des lasers pour se déplacer, mais ceux-ci peuvent être peu fiables dans des conditions difficiles telles que faible luminosité, tempêtes de poussière ou environnements humides. Cela pose un réel défi lors de l’inspection de zones touchées par des catastrophes, où la visibilité peut être compromise. De plus, la surveillance aérienne peut s’avérer inefficace lorsqu’il n’y a pas de cible claire à suivre.
Pour répondre à ces limitations, les chercheurs ont adopté une approche créative – offrir aux drones la capacité de détecter des odeurs.
Comme le souligne TechXplore, le projet est dirigé par le professeur associé Daigo Terutsuki de l’Université de Shinshu, en collaboration avec l’Université de Chiba. Le design innovant consiste à extraire soigneusement les antennes des papillons de soie et à les relier à des électrodes sur un capteur d’électroantennographie (EAG), un système utilisé pour mesurer les signaux électriques des antennes d’insectes en réponse aux odeurs.
Le mâle du papillon de soie possède une capacité extraordinaire à détecter les phéromones femelles à partir de distances phénoménales – parfois allant sur des kilomètres – pour localiser un partenaire. S’il peut suivre un partenaire potentiel de si loin, réutiliser cette compétence pour retrouver des humains piégés pourrait révolutionner les interventions.
Auparavant, l’équipe de recherche avait développé un prototype bio-hybride utilisant des électrodes d’antenne d’insectes pour la détection des odeurs. Cependant, cette version avait une limitation majeure – elle ne pouvait détecter des odeurs que dans un rayon de deux mètres, rendant son utilisation impraticable pour les missions de recherche et de sauvetage.
Pour surmonter cela, les chercheurs ont élaboré une nouvelle approche, en améliorant le système en répliquant le comportement réel des insectes lors de la détection des odeurs. Au cœur de cette amélioration se trouve un ‘algorithme de rotation à trois étapes‘, qui imite la façon dont les insectes font des pauses périodiques tout en se dirigeant vers un nuage d’odeur.
L’interface antennaire a également subi une mise à niveau majeure pour des performances améliorées. Un entonnoir nouvellement conçu, combiné à un revêtement pilote, aide à réduire la résistance à l’écoulement de l’air et le bruit électrique. Ces améliorations augmentent la portée effective du bio-drone jusqu’à cinq mètres.
Au-delà des interventions en cas de catastrophe, les chercheurs envisagent une vaste gamme d’applications pour cette technologie de détection d’odeurs. Cela pourrait être utilisé pour détecter des fuites de gaz, identifier des incendies et des matériaux dangereux, et même améliorer les mesures de sécurité dans les aéroports et aux points de contrôle des frontières.
« Traditionnellement, les efforts de recherche et de sauvetage se sont basés sur des recherches visuelles manuelles en raison de l’absence de technologie définitive capable de localiser efficacement les individus en détresse. Le drone bio-hybride avancé développé dans cette étude a le potentiel de permettre aux intervenants de localiser rapidement les survivants en suivant les odeurs, sauvant ainsi plus de vies lorsque chaque seconde compte », a conclu le Dr. Terutsuki.