Un robot mille-pattes pour soigner à l’intérieur du corps humain

La robotique ne s'arrête pas aux entreprises ou à l'espace puisque des chercheurs travaillent actuellement sur de minuscules robots de quelques millimètres capables de se promener à l'intérieur même du corps humain ! On écrit « promener » car il s'agit de mini-chenilles dotées de dizaines de pattes leur permettant de marcher et se contorsionner au milieu des cellules ou à l'intérieur des canaux comme le tube digestiftube digestif ou de liquidesliquides comme dans les poumonspoumons.

En l'occurrence, c'est l'université municipale de Hong Kong qui a mis au point ce « bio robot » capable de supporter des charges et de les transporter à travers le corps. Les chercheurs parlent de « micro-robot de livraison » puisqu'il pourrait, à terme, transporter des médicaments qui pèseront jusqu'à 100 fois son poids pour les administrer à un endroit bien précis du corps.

Sur son dos, le mini-robot transporte une pilule à l'intérieur du corps humain, se jouant des obstacles et des sinuosités des parois © City University of Hong Kong  

Souplesse et polyvalence pour être tout-terrain

Sa spécificité par rapport aux travaux antérieurs d’autres universités, ce sont ses centaines de pattes pointues de moins de 1 mm de long qui agissent comme des crampons, et pour trouver l'inspiration, les chercheurs ont étudié des centaines d'animaux, possédant au moins deux pattes. Il leur fallait trouver le meilleur rapport entre la longueur et l'écart entre les pattes pour concevoir un robot souple et polyvalent pour « naviguer » dans tous les environnements du corps humain.

« La surface rugueuse et la texturetexture changeante des différents tissus à l'intérieur du corps humain rendent le transport compliqué » explique Wang Zuankai, le co-créateur de la bestiole. « Notre robot à jambes multiples montre une performance impressionnante sur différents terrains ouvre ainsi de vastes applicationsapplications pour l'administration de médicaments à l'intérieur du corps. » 

Concrètement, l'épaisseur du corps du robot est d'environ 0,15 mm. Chaque jambe conique mesure 0,65 mm de long et l'écart entre les jambes est d'environ 0,6 mm, ce qui fait que le rapport longueur-écart-longueur est d'environ 1:1, et c'est ce qui permet à la chenille, ou aux mille-pattes  d'être aussi souple et de pouvoir escalader certaines parois. 

Le fait que les pattes soient pointues est aussi un avantage puisqu'elles réduisent ainsi la surface de contact et du même coup le frottement avec la surface. L'université explique ainsi que les tests de laboratoire ont montré que ce micro-robot avait 40 fois moins de surface de frottement qu'un robot sans membres dans un environnement humide et sec. 

La prochaine étape : un matériaumatériau biodégradablebiodégradable

Enfin, il y a sa composition. Cette couche fine, qui peut prendre des tailles différentes, est ainsi fabriquée avec un matériau hydrophobe à base de silicium appelé polydiméthylsiloxane (PDMS).  Elle incorpore des particules magnétiques qui lui permettent d'être contrôlé à distance. Un chirurgien pourra ainsi le déplacer à l'intérieur du corps humain pour qu'il se déplace à l'endroit souhaité.

Pour aller plus loin dans leurs recherches et débuter des tests sur les animaux puis les humains, un seul impératif : que le matériau utilisé soit biodégradable. « Nous espérons créer un robot biodégradable au cours des deux ou trois prochaines années afin qu'il se décompose naturellement après sa mission de livraison » conclut le Dr Shen Yajing, professeur adjoint au département de génie biomédical de cette université.