PARIS, 15 janvier 2014 (AFP) - Inspirés par la nature et les pionniers de l'aviation du début du XXe siècle, des scientifiques américains ont annoncé mercredi avoir conçu la première méduse volante au monde, pouvant devenir le drone de demain.
Cet aéronef miniature et ultra-léger (seulement 2,1 grammes) est le premier engin volant capable de vol stationnaire et de se déplacer en l'air en battant des ailes selon un mouvement qui reproduit la nage des méduses, assurent ses inventeurs.
"Au départ, nous cherchions à fabriquer un robot insectoïde qui serait une alternative à l'hélicoptère", a expliqué à l'AFP Leif Ristroph, qui travaille au Laboratoire de mathématiques appliquées de l'Université de New York.
"Finalement, nous avons abouti à quelque chose d'un peu bizarre: la méduse".
La méduse fascine de longue date les ingénieurs par son mode de déplacement aussi sommaire qu'efficace, résultat de millions d'années d'évolution avec une technique éminemment simple: une alternance de deux mouvements de l'ombrelle qui propulse l'animal par bonds successifs.
Les ingénieurs ont reproduit ce procédé pour faire voler leur petit robot à l'aide de quatre petites ailes (8 cm de long) en forme de pétale de fleur.
Un minuscule moteur, relié à un vilebrequin, ouvre et ferme les ailes à raison de 20 battements par seconde.
Résultat: un "ornithoptère" qui se maintient en l'air avec une grande stabilité, sans avoir besoin en permanence de dépenser de l'énergie pour corriger son assiette.
"Si on le cogne, il se stabilise tout seul", assure M. Ristroph.
Pour changer de direction, il suffit de faire battre l'une des quatre ailes plus vite que les autres.
Tiges de fibres de carbones pour la structure, film transparent pour l'entoilage des ailes... Tous les matériaux utilisés dans la fabrication de la méduse sont disponibles dans les boutiques d'aéromodélisme.
Outre la méduse, les chercheurs sont également allés voir du côté des pionniers de l'aviation et de leurs machines volantes, qui eux aussi tentaient d'imiter les insectes mais n'avaient à l'époque pas les moyens techniques d'y parvenir.
"Nous avons été en partie inspirés par des films des années 1900, lors des premiers essais de vol. Ils étaient très créatifs à l'époque, ils avaient plein de bonnes idées, mais aussi quelques mauvaises", a dit M. Ristroph.
La méduse volante n'en est pour l'instant qu'au stade du prototype de laboratoire, mais l'Université de New York a déjà déposé un brevet pour protéger ce concept.
La prochaine étape sera d'embarquer une batterie - le prototype est alimenté par un câble électrique - et une commande à distance.
Il reste beaucoup de travail à accomplir pour perfectionner la manoeuvrabilité et la consommation d'énergie mais des aéronefs au vol battu finiront par devenir monnaie courante, a estimé Leif Ristroph.
"Bien sûr, ils pourront avoir un usage militaire, pour la surveillance par exemple, mais j'espère qu'on trouvera également des applications civiles" à ces drones.
"J'imagine déjà qu'on puisse lâcher un essaim d'une centaine d'engins, qui se déploient au-dessus d'une ville pour mesurer la pollution de l'air", a-t-il ajouté.
L'invention est présentée dans la revue Journal of the Royal Society Interface publiée par l'Académie des sciences britannique.
Cet aéronef miniature et ultra-léger (seulement 2,1 grammes) est le premier engin volant capable de vol stationnaire et de se déplacer en l'air en battant des ailes selon un mouvement qui reproduit la nage des méduses, assurent ses inventeurs.
"Au départ, nous cherchions à fabriquer un robot insectoïde qui serait une alternative à l'hélicoptère", a expliqué à l'AFP Leif Ristroph, qui travaille au Laboratoire de mathématiques appliquées de l'Université de New York.
"Finalement, nous avons abouti à quelque chose d'un peu bizarre: la méduse".
La méduse fascine de longue date les ingénieurs par son mode de déplacement aussi sommaire qu'efficace, résultat de millions d'années d'évolution avec une technique éminemment simple: une alternance de deux mouvements de l'ombrelle qui propulse l'animal par bonds successifs.
Les ingénieurs ont reproduit ce procédé pour faire voler leur petit robot à l'aide de quatre petites ailes (8 cm de long) en forme de pétale de fleur.
Un minuscule moteur, relié à un vilebrequin, ouvre et ferme les ailes à raison de 20 battements par seconde.
Résultat: un "ornithoptère" qui se maintient en l'air avec une grande stabilité, sans avoir besoin en permanence de dépenser de l'énergie pour corriger son assiette.
"Si on le cogne, il se stabilise tout seul", assure M. Ristroph.
Pour changer de direction, il suffit de faire battre l'une des quatre ailes plus vite que les autres.
Tiges de fibres de carbones pour la structure, film transparent pour l'entoilage des ailes... Tous les matériaux utilisés dans la fabrication de la méduse sont disponibles dans les boutiques d'aéromodélisme.
Outre la méduse, les chercheurs sont également allés voir du côté des pionniers de l'aviation et de leurs machines volantes, qui eux aussi tentaient d'imiter les insectes mais n'avaient à l'époque pas les moyens techniques d'y parvenir.
"Nous avons été en partie inspirés par des films des années 1900, lors des premiers essais de vol. Ils étaient très créatifs à l'époque, ils avaient plein de bonnes idées, mais aussi quelques mauvaises", a dit M. Ristroph.
La méduse volante n'en est pour l'instant qu'au stade du prototype de laboratoire, mais l'Université de New York a déjà déposé un brevet pour protéger ce concept.
La prochaine étape sera d'embarquer une batterie - le prototype est alimenté par un câble électrique - et une commande à distance.
Il reste beaucoup de travail à accomplir pour perfectionner la manoeuvrabilité et la consommation d'énergie mais des aéronefs au vol battu finiront par devenir monnaie courante, a estimé Leif Ristroph.
"Bien sûr, ils pourront avoir un usage militaire, pour la surveillance par exemple, mais j'espère qu'on trouvera également des applications civiles" à ces drones.
"J'imagine déjà qu'on puisse lâcher un essaim d'une centaine d'engins, qui se déploient au-dessus d'une ville pour mesurer la pollution de l'air", a-t-il ajouté.
L'invention est présentée dans la revue Journal of the Royal Society Interface publiée par l'Académie des sciences britannique.
