Les robots traditionnels sont partout : ils construisent des voitures, nettoient les accidents nucléaires et même aident les personnes handicapées à travailler... mais il y a des défis où ils ne peuvent simplement pas être appliqués. C'est ici qu'intervient le concept de biobot, machines faites de tissu vivant. Un groupe de spécialistes de l'Université Tufts, de l'Université du Vermont et de l'Institut Wyss à Harvard vient de présenter les « xenobots », qui mesurent moins d'un millimètre de diamètre et sont basés sur un hybride cellulaire de cœur et de peau de grenouille. Les xenobots pourraient neutraliser des produits chimiques et absorber les microplastiques... mais le fait qu'ils soient « vivants » soulève quelques doutes.
La définition d'un robot
La définition de base d'un robot parle d'une machine programmable capable de répéter et d'automatiser des actions complexes. Elle est si flexible qu'elle ne place même pas de restrictions sur le matériau de construction. La « vision » traditionnelle d'un robot contient du métal, des câbles, des moteurs et des sources d'énergie, mais que diriez-vous d'un robot « mou » ? Je ne parle pas des designs qui tentent d'imiter des animaux et des insectes, mais d'un robot fait de tissu. Des cellules, plus précisément.
Les dernières nouvelles à ce sujet nous transportent à l'Université Tufts, à l'Université du Vermont et à l'Institut Wyss à Harvard. Une équipe de scientifiques (les biologistes Michael Levin et Douglas Blackiston, et deux spécialistes en robotique, Josh Bongard et Sam Kriegman) a récemment publié dans le PNAS un travail basé sur ce que la presse appelle xenobots, de petites machines vivantes qui ne mesurent pas plus d'un millimètre de diamètre et qui utilisent comme base un design hybride.
Un design cellulaire et un algorithme évolutif
Qu'est-ce que cela signifie ? Que cela combine les cellules d'une grenouille, provenant du cœur et de la peau. Les cellules du cœur agissent comme des pistons, tandis que les cellules de la peau optimisent leur rigidité structurelle. La formation de ces xenobots commence avec l'intervention d'un algorithme évolutif. En substance, il fait imiter le processus de sélection naturelle en générant des solutions, en sélectionnant et en mutant les plus intéressantes. À travers un environnement virtuel, l'algorithme combine des milliers de configurations, en utilisant entre 500 et 1 000 cellules de cœur et de peau.
Celles qui ont démontré des performances supérieures, que ce soit en mouvement ou en déplaçant des objets microscopiques (paramètres définis pendant la phase algorithmique), sont sélectionnées comme point de départ pour la génération suivante. En répétant ce processus environ cent fois, le résultat final est une série de biobots qui répondent en grande partie aux instructions originales établies par les experts.
L'un des aspects les plus intéressants de cette étude est qu'elle ne « descend » pas au niveau de l'ADN, mais tout se développe à l'échelle cellulaire. Pour le moment, les xenobots « vivent » environ une semaine, car ils ne portent que l'énergie avec laquelle ils ont été créés, et ne possèdent rien qui ressemble à un système digestif. À l'avenir, des designs similaires pourraient transporter des médicaments vers des zones spécifiques du corps, éliminer les microplastiques des océans et neutraliser des produits chimiques.
Mais il y a aussi des doutes et des risques. D'une part, que se passerait-il si un concepteur ajoutait quelque chose de similaire à un système nerveux à l'avenir ? Comment cette idée de « Frankenstein microscopique » sera-t-elle accueillie par le public ? Et d'autre part, qu'est-ce qui empêche les concepteurs de xenobots de transporter d'autres types de substances ? Injecter des médicaments dans une tumeur est une excellente stratégie, mais quelqu'un (et pas nécessairement une personne) pourrait avoir des intentions plus sombres...
Source : Smithsonian Magazine
