Des micro-robots acoustiques développent une intelligence collective pour des tâches complexes

Une équipe scientifique internationale, dirigée par le professeur Igor Aronson de l'Université Penn State, a développé des micro-robots capables de se coordonner en vastes essaims pour manifester un comportement quasi-intelligent grâce à l'utilisation d'ondes sonores. Cette avancée, publiée le 12 août 2025 dans la revue Physical Review X, s'inspire des systèmes naturels où des créatures comme les chauves-souris et les insectes utilisent des signaux acoustiques pour la communication et la navigation.

Le professeur Aronson décrit le comportement de ces essaims comme similaire à celui des abeilles ou des moucherons, où leurs mouvements et les sons qu'ils produisent maintiennent leur cohésion et leur action unifiée. Chaque robot est équipé d'un émetteur et d'un détecteur acoustique, permettant à l'essaim de réagir au champ sonore en ajustant sa fréquence d'émission et en migrant vers le signal le plus fort. Ce mécanisme favorise la création de structures auto-organisées aux morphologies variées, telles que des entités serpentiformes, des agrégats localisés ou des anneaux rotatifs. Ces essaims collectifs démontrent des fonctionnalités émergentes comme la robustesse phénotypique, la prise de décision collective et la détection environnementale.

Les applications potentielles de ces essaims de micro-robots acoustiques sont considérables. Dans le domaine de l'environnement, ils pourraient être employés pour la remédiation de zones contaminées. Sur le plan médical, ces micro-robots pourraient réaliser des procédures mini-invasives à l'intérieur du corps humain, une application prometteuse pour la délivrance ciblée de médicaments. Leur capacité à s'auto-organiser et à s'adapter à des tâches complexes représente une avancée significative dans le domaine de la robotique d'essaim. Cette recherche s'appuie sur des études antérieures, notamment une démonstration en 2022 de murs virtuels acoustiques pour guider des micro-essaims et une introduction en 2025 des AcoustoBots pour les interactions acousto-phrétiques. L'utilisation des ondes acoustiques pour la communication entre robots est considérée comme plus efficace que la signalisation chimique, car les ondes sonores se propagent plus rapidement et sur de plus longues distances avec une perte d'énergie minimale. De plus, la capacité de ces micro-robots à maintenir leur intégrité opérationnelle même après fragmentation, grâce à leur auto-réparation, est particulièrement précieuse pour des applications de surveillance et de détection de menaces dans des environnements difficiles.