Un robot sous-marin utilise la propulsion par résonance de la méduse Aurelia aurita

Publié le 25 Novembre 2025

Aurelia aurita

Paru sur Electronicspecifier le 10/1/2025 suggéré par Sylvie. Merci Sylvie.

Des scientifiques ont mis au point un robot qui utilise la résonance pour se propulser dans l'eau, à l'instar de la méduse Aurelia aurita, le nageur le plus efficace du règne animal. Les recherches menées par les universités de Southampton et d'Édimbourg démontrent que ce nouveau robot sous-marin peut nager aussi vite et aussi efficacement que les calmars et les méduses qui ont inspiré sa conception. Leurs résultats sont publiés dans la revue Science Robotics.

Dans un communiqué, le Dr Francesco Giorgio-Serchi, co-auteur de l'étude, maître de conférences et chercheur à l'École d'ingénierie de l'université d'Édimbourg, a déclaré : « La fascination pour des organismes tels que les calmars, les méduses et les pieuvres n'a cessé de croître, car leur absence de squelette osseux ne les empêche pas de réaliser des prouesses de nage exceptionnelles.» Développé à l'université de Southampton, ce nouveau robot est le premier submersible à démontrer les avantages de la propulsion sous-marine par résonance.

Le mécanisme serait constitué d'une membrane en caoutchouc renfermant huit nervures flexibles imprimées en 3D, formant une « cloche propulsive ». Un petit piston situé dans la partie supérieure du robot frappe cette cloche de manière répétée, la faisant se dilater puis reprendre sa forme initiale. Ce mécanisme imite la nage d'une méduse et produit des jets de fluide qui propulsent le robot dans l'eau. Lorsque le piston fonctionne à la fréquence de résonance adéquate, le robot peut se déplacer à une vitesse équivalente à sa longueur par seconde, égalant ainsi l'efficacité de la méduse Aurelia aurita.

Les derniers tests montrent que ce nouveau robot est dix à cinquante fois plus efficace que les petits véhicules sous-marins classiques à hélices. Cette efficacité accrue, combinée aux avantages supplémentaires de son enveloppe souple et flexible, en fait un candidat idéal pour opérer à proximité d'environnements sensibles tels que les récifs coralliens ou les sites archéologiques.

Thierry Bujard, étudiant en master d'architecture navale à l'université de Southampton et co-auteur de l'étude, explique : « Les tentatives précédentes de propulsion de robots sous-marins par jet d'eau consistaient à propulser l'eau à travers un tube rigide. Nous souhaitions aller plus loin et avons donc introduit l'élasticité et la résonance pour imiter le vivant. J'ai été très surpris par les résultats. J'étais confiant dans le bon fonctionnement du concept, mais l'efficacité du robot a largement dépassé mes attentes.»

Le Dr Gabriel Weymouth, professeur associé à l'École d'ingénierie de l'université, qui a supervisé le projet, ajoute : « L'avantage majeur de la résonance réside dans sa capacité à générer d'importantes vibrations de la cloche de propulsion avec une très faible consommation d'énergie. Il suffit de la déformer légèrement et de laisser l'élasticité et l'inertie faire le reste. Cela nous a permis d'atteindre l'efficacité de la propulsion utilisée par les créatures marines qui nagent par jet d'eau. »
« Ces dix dernières années ont vu une forte augmentation des recherches sur les robots flexibles et bio-inspirés, tels que le « Big Dog » de Boston Dynamics, car ils peuvent se révéler bien plus polyvalents que les robots industriels classiques. » Cette recherche démontre que ces concepts peuvent également être appliqués à la robotique sous-marine.
« De nombreux défis et des perspectives passionnantes restent à explorer avec les technologies robotiques sous-marines souples. Nous cherchons maintenant à étendre le concept de ce robot afin de créer un véhicule sous-marin entièrement manœuvrable et autonome, capable de percevoir son environnement et d'y naviguer. »

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