Des chercheurs américains conçoivent les plus petits robots autonomes et programmables au monde

Des chercheurs affiliés aux Universités de Pennsylvanie et du Michigan ont annoncé en décembre 2025 la mise au point des plus petits robots autonomes et entièrement programmables jamais conçus. Ces microrobots, mesurant environ 200 par 300 par 50 micromètres, sont plus petits qu'un grain de sel et plus fins qu'un cheveu humain. Cette réalisation constitue une avancée majeure, car il s'agit des premiers dispositifs autonomes à cette échelle à fonctionner sans contrôle externe par câbles ou champs magnétiques. Les travaux détaillant cette prouesse technologique ont été publiés dans les revues scientifiques Science Robotics et Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Chaque unité individuelle affiche un coût de fabrication estimé à un centime et peut opérer de manière prolongée, s'étendant sur plusieurs mois, en exploitant exclusivement l'énergie lumineuse fournie par des diodes électroluminescentes (LED). Le défi énergétique a été surmonté grâce à la conception de circuits fonctionnant à des tensions extrêmement basses, ce qui a permis une réduction de la consommation de plus de mille fois, les minuscules panneaux solaires intégrés ne générant que 75 nanowatts. Cette réalisation d'ingénierie est rendue possible par l'intégration d'un ordinateur de la taille d'une fraction de millimètre, une prouesse issue de la collaboration entre le professeur Marc Miskin de Penn et David Blaauw de Michigan, ce dernier étant reconnu pour avoir développé l'ordinateur le plus minuscule du monde.

Le mode de locomotion de ces microrobots est ingénieux: au lieu de se propulser en déplaçant l'eau, ils génèrent des champs électriques qui mettent en mouvement les particules chargées (ions) présentes dans le liquide environnant. La traînée exercée par ces molécules d'eau crée alors un flux qui propulse l'engin vers l'avant. En modulant ces champs électriques, les robots parviennent à modifier leur orientation et à suivre des trajectoires complexes, démontrant même une capacité de comportement de groupe coordonné, comparable à celui observé dans les bancs de poissons.

L'autonomie complète intègre la détection de l'environnement, le traitement de l'information et la prise de décision via cette puce intégrée. La communication avec les chercheurs s'effectue par des mouvements codés, un système rappelant la danse des abeilles, permettant de transmettre des données spécifiques, comme une mesure de température locale. Les chercheurs soulignent que l'accès à l'autonomie sous l'échelle du millimètre représentait un obstacle technique majeur dans le domaine depuis près de quarante ans. Cette technologie ouvre des perspectives considérables dans des secteurs tels que la médecine, potentiellement pour la surveillance de la santé de cellules individuelles, ainsi que dans le domaine de la fabrication à l'échelle micro.