Une nouvelle étude, publié aujourd'hui dans Physique de la nature , a montré qu'il est possible de créer de minuscules, robots nageurs auto-alimentés à partir de trois ingrédients simples.

En combinant des gouttes d'huile avec de l'eau contenant une substance semblable à un détergent, les scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient produire des nageurs artificiels capables de nager de manière indépendante et même de récolter de l'énergie pour se recharger.

Les gouttelettes d'huile utilisent les changements de température fluctuants dans leur environnement pour stocker de l'énergie et nager. Une fois refroidi, les gouttelettes libèrent de minces fils « en forme de queue » dans l'environnement. La friction générée entre les queues et le fluide environnant, pousse la gouttelette en les faisant bouger. Au chauffage, les gouttelettes se rétractent alors pour retrouver leur état initial, et exploiter la chaleur de leur environnement pour se recharger.

Les chercheurs montrent que les gouttelettes se rechargent plusieurs fois et sont capables de nager pendant des périodes allant jusqu'à 12 minutes à la fois.

Dr Stoyan Smoukov, Lecteur en génie chimique à l'Université Queen Mary de Londres et auteur de l'étude, dit :« En biologie, la recherche montre que pour créer même les cellules artificielles les plus simples, nous avons besoin de plus de 470 gènes. Cependant, grâce à cette collaboration internationale, nous montrons qu'en utilisant simplement quelques composants simples et peu coûteux, nous pouvons créer un nouveau type de matière active qui peut changer de forme et se déplacer comme un être vivant."

"Nous espérons que cette étude ouvrira la possibilité aux gens de s'engager dans la science de pointe. Comme le seul équipement nécessaire est un simple microscope optique, les gens pourraient créer ces micronageurs avec les configurations de laboratoire les plus basiques, ou même à la maison. Avec des milliers de nageurs par goutte d'eau, c'est un monde en chute libre. Et quand ça coûte 7 pence la cuillère à café, il y en a pour tout le monde."

D'autres types de nageurs artificiels existent mais leurs mouvements sont soit entraînés par des réactions chimiques, qui créent des bulles qui propulsent les nageurs à travers les fluides, ou par des forces physiques telles que des champs magnétiques ou électriques. Au lieu, cette nouvelle classe de nageurs, qui ont environ la taille d'un globule rouge, sont capables de s'assembler et de se déplacer spontanément sans utiliser de forces extérieures.

Comme les nageurs ne sont pas nocifs pour les autres êtres vivants, les scientifiques espèrent qu'ils pourraient être utilisés pour étudier les interactions fondamentales entre les organismes vivants tels que les bactéries et les algues.

"Dans la nature, nous voyons souvent un grand nombre d'organismes tels que des bactéries, se regrouper, mais notre compréhension de la façon dont ces organismes interagissent les uns avec les autres est incomplète. En mélangeant nos simples nageurs artificiels avec des groupes d'organismes vivants, nous pourrions développer une image plus claire de la façon dont les micronageurs biologiques communiquent entre eux. Par exemple, communiquent-ils uniquement en raison de l'acte physique de "se cogner" l'un contre l'autre, ou y a-t-il d'autres produits chimiques ou signaux libérés dans l'environnement essentiels à leur interaction. »