Microbots: De minuscules robots capables de « parler » et de former des essaims intelligents
par O.Heniel · Publié le 8 septembre 2025
Des chercheurs de l’université Penn State, en collaboration avec une équipe internationale, ont montré qu’il était possible de concevoir des essaims de robots microscopiques qui communiquent et se coordonnent à l'aide d'ondes sonores. Inspirés par les modes de communication du règne animal — des abeilles aux baleines notamment —, ces micromachines sont capables de se coordonner en essaims dynamiques et d’adopter des comportements collectifs rappelant l’intelligence d’un organisme unique.
Des essaims qui s’auto-organisent
Pour l'étude, l'équipe a développé un modèle informatique permettant de simuler le comportement de robots miniatures équipés d’un simple moteur, d’un micro, d’un haut-parleur et d’un oscillateur. Pris isolément, cela semble rudimentaire. Mais mis en groupe, le robot se synchronise aux vibrations acoustiques de ses voisins et migre vers les signaux les plus forts. L’acoustique permet une cohésion spontanée, semblable à celle d’un vol d’oiseaux ou d’un banc de poissons. On retrouve la même capacité à se mouvoir ensemble sans heurts en adaptant leur forme et leur comportement à l'environnement.
« Imaginez des essaims d’abeilles : le mouvement crée du son, et le son les maintient ensemble », illustre Igor Aronson, professeur à Penn State et coordinateur de l’étude publiée dans Physical Review X.
Applications potentielles
Ces microrobots auto-organisés présentent un potentiel applicatif énorme. Leur autonomie, leur conception rudimentaire et leur taille microscopique pourraient être exploitées pour accomplir des tâches complexes dans des environnements difficiles d’accès. On peut les imaginer accomplir des tâches telles que le nettoyage de la pollution dans des environnements contaminés. Ils pourraient éventuellement travailler à l'intérieur du corps, délivrant des médicaments de manière ciblée. Leur capacité à se reformer après une déformation et à s’adapter à leur environnement en fait des candidats idéaux pour des missions nécessitant à la fois robustesse et flexibilité, comme l’exploration de lieux dangereux ou sinistrés.
Un pas en avant pour la « matière active »
Jusqu’à présent, les recherches sur la matière active — l’étude des comportements collectifs d’agents microscopiques vivants ou artificiels — reposaient surtout sur des signaux chimiques. L’utilisation d’ondes acoustiques change la donne : elles se propagent plus rapidement et sur de plus longues distances, tout en consommant peu d’énergie.
Bien que les robots étudiés dans cet article soient des agents computationnels au sein d’un modèle théorique et non des dispositifs physiques fabriqués, les simulations ont montré l’émergence d’une intelligence collective qui apparaîtrait probablement dans toute expérience avec le même design.
« C’est un pas décisif vers des microrobots plus intelligents, plus résilients et capables de relever certains des défis majeurs de notre époque », conclut Aronson.