Dans le documentaire primé “My Octopus Teacher”, un Sud-Africain du nom de Craig Foster se lie d’amitié avec une pieuvre sauvage alors qu’il plonge et explore l’océan voisin. Parmi bien d’autres merveilles, il observe comment les tentacules du céphalopode sont remarquablement adroits, manipulant rapidement des objets ressemblant à des outils et conquérant des proies redoutables. Les humains, en revanche, ont du mal à utiliser des outils sous l’eau, même dans les meilleures circonstances ; le caractère glissant de l’eau fait de la dextérité sous-marine une compétence rare.
Mais l’homme ne doit plus souffrir pour manipuler des objets mouillés ou glissants, car des scientifiques ont inventé un gant inspiré du poulpe qui imite la peau des tentacules des céphalopodes. Ce “gant adhésif portable” a permis aux chercheurs de “ramasser et relâcher une variété d’objets sous l’eau, y compris des objets plats, courbés, rigides et mous.”
“Ces capacités imitent la manipulation, la détection et le contrôle avancés des céphalopodes et fournissent une plate-forme pour les peaux adhésives sous-marines synthétiques qui peuvent manipuler de manière fiable divers objets sous-marins”, écrivent les chercheurs à propos de cette technologie, que le communiqué de presse surnomme “Octa-glove”.
Cette avancée est le fruit d’une nouvelle étude dirigée par le professeur de génie mécanique Michael D. Bartlett et des chercheurs de Virginia Tech. Dans la revue Science Advances, les coauteurs expliquent comment l’Octa-glove permet pour la première fois aux êtres humains de saisir des objets sous l’eau avec l’agilité et la facilité d’une pieuvre. Les scientifiques se sont inspirés de la façon dont les pieuvres réelles peuvent tenir des objets avec force tout en conservant un toucher délicat. En utilisant la robotique et des matériaux souples, Bartlett et les autres scientifiques ont recouvert des capteurs étroitement intégrés et des ventouses synthétiques semblables à celles utilisées par les pieuvres.
“Cette combinaison d’attachement commutable, de détection, de traitement et de contrôle est ce que nous trouvons si fascinant chez la pieuvre et a été l’inspiration pour notre peau adhésive inspirée de la pieuvre que nous avons intégrée dans un gant portable.”
Si la création d’un gant permettant aux mains humaines de gérer plus efficacement des objets dans l’eau semble difficile, c’est parce que c’est le cas.
“La plupart des adhésifs fabriqués par l’homme ne fonctionnent pas sous l’eau, surtout s’ils sont censés tenir fortement et se libérer à la demande”, a déclaré Bartlett à Salon par courriel. “De plus, pour manipuler des objets sous l’eau, l’adhésion doit être capable de s’activer et de se libérer rapidement. La pieuvre fait preuve de cette capacité avec ses ventouses.” Pour résoudre ces problèmes, l’équipe a utilisé une tige de caoutchouc recouverte d’une “membrane extensible à actionnement pneumatique” pour créer l’adhésion, et en particulier pour que cette adhésion puisse être activée et désactivée avec une extrême rapidité.
Bartlett a également expliqué comment l’anatomie unique de la pieuvre a influencé les décisions des scientifiques lors de la conception du gant.
“En plus de ses huit bras et de plus de 2000 ventouses, une pieuvre possède des millions de capteurs mécaniques et chimiques sur ses bras et ses ventouses, ce qui lui permet de sentir et de goûter son environnement”, a expliqué Bartlett. “La neuroanatomie de la pieuvre est également très intéressante, dans la mesure où les neurones sont répartis dans tout son corps, y compris dans ses bras. Cela permet à une pieuvre de contrôler individuellement ses ventouses en traitant les informations provenant de ses capteurs dans son système neuronal.”
Les ingénieurs ont soigneusement conçu le gant de telle sorte que “l’utilisateur n’a qu’à approcher sa main d’un objet et le gant se fixe immédiatement sans aucune autre intervention de l’utilisateur”.
Il ajoute : “Cette combinaison de fixation, de détection, de traitement et de contrôle commutables est ce que nous trouvons si fascinant chez la pieuvre et a été la source d’inspiration de notre peau adhésive inspirée de la pieuvre que nous avons intégrée dans un gant portable”. Les ingénieurs ont soigneusement conçu le gant de manière à ce que “l’utilisateur n’ait qu’à approcher sa main d’un objet pour que le gant se fixe immédiatement sans aucune autre intervention de sa part.”
Il est probable que le gant aura de nombreuses applications pratiques, dans des domaines aussi divers que les soins de santé, la fabrication et la robotique sous-marine. On pourrait également imaginer – plus en théorie qu’en réalité, car il s’agirait d’un gant courant plutôt que d’un gant nouvellement inventé – un Octa-gant qui permettrait aux gens ordinaires d’améliorer leurs activités de loisirs. Après tout, ce n’est pas comme si la pieuvre n’utilisait ses tentacules que pour travailler.
“Avec une créature aussi hautement intelligente, il est probable qu’elle s’ennuie”, expliquait Pippa Ehrlich, codirectrice de “My Octopus Teacher”, à Salon dans une interview l’année dernière. “Il veut explorer. Il veut être diverti. Mais il est aussi complètement liquideet doux. Elle n’a aucune protection physique contre quoi que ce soit, si ce n’est de pouvoir se cacher dans de petits espaces, car son liquide ajoute cette incroyable créativité que ces animaux ont développée au fil du temps pour recevoir les prédateurs et attraper les proies.”
Bartlett, pour sa part, est un fan du film à succès.
“Le film ‘Mon professeur pieuvre’ était très motivant”, a déclaré Bartlett à Salon. “Avoir la chance de voir une pieuvre vivre dans son environnement donne, je pense, de l’inspiration aux scientifiques et aux ingénieurs. Cela m’a vraiment fait comprendre à quel point ces organismes sont spéciaux. Ils démontrent des fonctions et des comportements extraordinaires tout en étant auto-cicatrisants et composés presque entièrement de matériaux mous. Et si nous pouvions créer des matériaux artificiels capables de faire la même chose ?”
Pour plus d’articles de Salon sur les pieuvres :
