Ce minirobot chenille pourrait se promener dans notre corps

Santé

Inspiré des mille-pattes et des chenilles, ce micro-robot expérimental, de quelques millimètres, a montré qu'il est capable de se déplacer dans tous les milieux, secs et humides, rencontrés dans un corps humain. Il pourrait donc délivrer toutes sortes de médicaments là où il faut.

La robotique ne s'arrête pas aux entreprises ou à l'espace puisque des chercheurs travaillent actuellement sur de minuscules robots de quelques millimètres capables de se promener à l'intérieur même du corps humain. On écrit « promener » car il s'agit de mini-chenilles dotées de dizaines de pattes leur permettant de marcher et se contorsionner entre les cellules, dans le tube digestif ou au sein de liquides interstitiels.

En l'occurrence, c'est l'université municipale de Hong Kong qui a mis au point ce « biorobot » capable de supporter des charges énormes comparativement à ses dimensions et de les transporter à travers le corps. Les chercheurs parlent de « micro-robot de livraison » puisqu'il pourrait, à terme, transporter des médicaments qui pèseront jusqu'à 100 fois son poids pour les administrer à un endroit bien précis du corps. Leur travail est décrit dans un article de Nature et montré dans une vidéo.

Il faut être souple et polyvalent pour être tout-terrain

Sa spécificité par rapport aux travaux antérieurs d'autres universités, ce sont ses pattes. Il en possède des centaines. Pointues et mesurant moins d'un millimètre, elles agissent comme des crampons. Pour trouver l'inspiration, les chercheurs ont observé de nombreux animaux possédant au moins deux pattes. Il leur fallait trouver le meilleur rapport entre la longueur et l'écart entre les pattes pour concevoir un robot souple et polyvalent, apte à naviguer dans tous les recoins du corps humain. 

« La surface rugueuse et la texture changeante des différents tissus à l'intérieur du corps rendent le transport compliqué, témoigne Wang Zuankai, le co-créateur de la bestiole. Notre robot à jambes multiples montre une performance impressionnante sur différents terrains. Il ouvre ainsi de vastes applications pour l'administration de médicaments à l'intérieur du corps. »

Concrètement, l'épaisseur du corps du robot est d'environ 0,15 mm. Chaque jambe conique mesure 0,65 mm de long et l'écart entre les jambes est d'environ 0,6 mm, soit un rapport longueur-écart d'environ 1. C'est ce qui permet à la chenille et aux mille-pattes d'être aussi souples et bons escaladeurs.

Avec ses pattes coniques, ce mini-robot réduit au maximum la surface de contact et diminue ainsi les frottements. © City University of Hong Kong

Avec ses pattes coniques, ce mini-robot réduit au maximum la surface de contact et diminue ainsi les frottements. © City University of Hong Kong

Prochaine étape : le robot biodégradable

Le fait que les pattes soient pointues est aussi un avantage puisqu'elles réduisent ainsi la surface de contact et, du même coup, le frottement avec la surface. L'université explique ainsi que les tests de laboratoire ont montré que ce micro-robot avait quarante fois moins de surface de frottement qu'un robot sans membres dans un environnement humide et sec.

Enfin, il y a sa composition. Cette couche fine, qui peut prendre des tailles différentes, est fabriquée avec un matériau hydrophobe à base de silicium, le polydiméthylsiloxane (PDMS), présent notamment dans les silicones. Elle incorpore des particules magnétiques qui lui permettent d'être contrôlé à distance. Un chirurgien pourra ainsi le déplacer à l'intérieur du corps humain pour qu'il se rende à l'endroit souhaité.

Pour aller plus loin dans leurs recherches et débuter des tests sur les animaux puis les humains, un seul impératif : que le matériau utilisé soit biodégradable. « Nous espérons créer un robot biodégradable au cours des deux ou trois prochaines années afin qu'il se décompose naturellement après sa mission de livraison » conclut le docteur Shen Yajing, professeur adjoint au département de génie biomédical de cette université.

Ce qu'il faut retenir
  • Ce micro-robot, qui prend la forme d'une chenille, supporte des charges lourdes, comme des pilules.
  • Il s'adapte à tous les types de tissus du corps humain.
  • Il est contrôlé à distance par un champ électromagnétique.

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