Quand il s'agit de choses ultrarapides et légères, les robots ne peuvent pas tenir tête aux insectes qui sautent le plus rapidement et aux autres créatures petites mais puissantes.

De nouvelles recherches pourraient aider à expliquer pourquoi la nature bat encore les robots, et décrit comment les machines pourraient prendre les devants.

Prenez la crevette mante fracassante, un petit crustacé pas beaucoup plus gros qu'un pouce. Ses pièces buccales en forme de marteau peuvent produire à plusieurs reprises des coups de 69 milles à l'heure plus de 100 fois plus rapides qu'un clin d'œil pour briser des coquilles d'escargots dures.

Ou la fourmi à mâchoires sans prétention :dans un match de zéro à 60, même le dragster le plus rapide aurait peu de chance contre ses mandibules qui claquent, qui atteignent des vitesses de plus de 140 miles par heure en moins d'une milliseconde pour attraper leur proie.

L'une des accélérations les plus rapides connues sur Terre est l'aiguillon de l'hydre. Ces créatures aquatiques au corps mou se défendent à l'aide de capsules le long de leurs tentacules qui agissent comme des ballons pressurisés. Lorsqu'il est déclenché, ils tirent un barrage de lances empoisonnées microscopiques qui accélèrent brièvement 100 fois plus vite qu'une balle.

Dans une étude à paraître le 27 avril dans la revue Science , les chercheurs décrivent un nouveau modèle mathématique qui pourrait aider à expliquer comment ces organismes et d'autres minuscules génèrent leurs frappes puissantes, croque, sauts et coups de poing. Le modèle pourrait également suggérer des façons de concevoir de petits, des robots inspirés de la nature qui se rapprochent de leurs homologues biologiques en termes de puissance ou de vitesse.

Le secret des mouvements explosifs de ces organismes ne réside pas dans les muscles puissants, mais plutôt des pièces à ressort qu'ils peuvent armer et relâcher comme un arc d'archer, dit Sheila Patek, professeur agrégé de biologie à l'Université Duke.

Tendons durs mais flexibles, les cuticules et autres structures élastiques s'étirent et se relâchent comme des frondes, alimentant leurs sauts et leurs snaps.

Un insecte à pattes courtes appelé la sauterelle, par exemple, a une structure en forme d'arc appelée arc pleural qui agit comme un ressort. Des protubérances en forme de loquet sur leurs jambes contrôlent sa libération, leur permettant de sauter plus de 100 fois la longueur de leur corps malgré leurs jambes courtes. Une personne avec autant de puissance pourrait sauter près de deux terrains de football.

Cependant, on ne sait pas comment ces mécanismes fonctionnent ensemble pour améliorer le pouvoir, dit Mark Ilton, un boursier postdoctoral à l'Université du Massachusetts Amherst.