Les ingénieurs ont conçu une « combinaison de plongée » imperméable pour les cafards cyborgs qui permet aux insectes hybrides de survivre et de se promener sous l’eau jusqu’à trois heures. Cette fonction étend les capacités des insectes cyborgs et pourrait un jour être déployée dans les zones sinistrées, selon l’équipe.
Un générateur d’oxygène intégré et des tubes en silicone délivrent le gaz directement aux trous respiratoires des cafards, appelés stigmates. La conception est adaptée pour une utilisation dans des conditions de faible teneur en oxygène ainsi que dans des environnements submergés, ont déclaré les chercheurs dans une nouvelle étude publiée le 29 juin dans la revue Communications naturelles.
« Notre approche combine une coque souple et imperméable avec un générateur chimique d’oxygène simple mais fiable », co-auteur de l’étude Shinjiro Umezuprofesseur à l’École des sciences créatives et de l’ingénierie de l’Université Waseda au Japon, a déclaré dans un communiqué déclaration. « Cela permet à l’insecte de conserver sa mobilité naturelle tout en étant protégé d’un environnement dans lequel il ne peut normalement pas survivre. »
Les insectes cyborgs sont des insectes vivants équipés de contrôleurs électroniques qui guident leurs mouvements. Les chercheurs les ont déjà utilisés dans des opérations de recherche et de sauvetage pour accéder et enquêter sur des zones difficiles d’accès ; par exemple, ils ont été utilisés dans les efforts de sauvetage après le séisme dévastateur de magnitude 7,7 au Myanmar en mars 2025 qui tué au moins 3 700 personnes et en a blessé 4 800 autres. L’avantage des insectes cyborgs par rapport aux minuscules robots est que les premiers utilisent les muscles des insectes pour se déplacer, tandis que les seconds s’appuient sur des batteries très puissantes qui consomment de l’énergie et peuvent s’essouffler.
Les insectes cyborgs déployés au Myanmar ont été développés dans le laboratoire de Hirotaka Satoauteur principal de la nouvelle étude et professeur à l’École de génie mécanique et aérospatial de l’Université technologique Nanyang de Singapour.
Sato a passé plus d’une décennie à développer la technologie des insectes cyborgs. Lui et ses collègues espèrent que la nouvelle combinaison de plongée étendra la portée opérationnelle des insectes cyborgs pour inclure les zones inondées et partiellement submergées dans les zones sinistrées.
La combinaison se compose d’une coque flexible, de quatre tubes en silicone qui se fixent aux stigmates et d’un réservoir d’oxygène transparent imprimé en 3D. Pour que le réservoir produise de l’oxygène, les chercheurs ont saupoudré du dioxyde de manganèse sur une éponge très absorbante à l’intérieur du réservoir. Ils ont ensuite injecté une petite quantité de peroxyde d’hydrogène dilué, qui se décompose lentement en présence de dioxyde de manganèse pour produire de l’oxygène. Enfin, l’équipe a scellé le réservoir avec un adhésif ultraviolet pour éviter les fuites.
« Le principal défi technique était de construire un système suffisamment petit, léger et flexible pour que l’insecte puisse le porter, tout en produisant suffisamment d’oxygène pour un mouvement sous-marin de longue durée », a déclaré Umezu.
Les tubes en silicone envoient l’oxygène directement dans les stigmates thoraciques, tandis que les stigmates abdominaux, situés plus bas dans le corps des insectes, absorbent l’oxygène contenu dans la combinaison.
« Notre nouvelle combinaison de plongée anti-insectes fonctionne comme le réservoir d’oxygène utilisé par les plongeurs humains », a déclaré Sato dans le communiqué. Les tubes en silicone peuvent être fixés et retirés sans douleur ni dommage pour l’insecte, ont ajouté les chercheurs.
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Les chercheurs ont testé la combinaison sur un cafard cyborg sifflant de Madagascar (Gromphadorhina portentosa), qu’ils ont placé dans un réservoir d’eau puis envoyé dans un tube en plastique simulant des environnements submergés et à faible teneur en oxygène.
La combinaison a permis aux cafards de se promener sous l’eau pendant jusqu’à trois heures, ce qui laisse penser que des insectes cyborgs, notamment des criquets et des coléoptères, pourraient un jour être utilisés pour inspecter les canalisations, les drains, les tunnels et d’autres endroits difficiles d’accès inondés.
Les prochaines étapes comprennent l’amélioration de la combinaison de plongée pour inclure potentiellement des capteurs et un système de navigation ; et tester la conception dans des environnements de catastrophe simulés, selon le communiqué.
