Un robot nageur inspiré des vers plats marins révolutionne l’exploration des milieux aquatiques

Une équipe internationale de chercheurs de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse) et de l’Institut Max-Planck pour les systèmes intelligents (Allemagne) a mis au point un robot nageur biomimétique s’inspirant des vers plats aquatiques. Leur étude a été publiée le 19 février 2025 dans la revue Science Robotics. Cette innovation pourrait transformer l’approche de surveillance et d’exploration des milieux aquatiques.

Dirigée par Florian Hartmann, l’équipe a conçu un robot de la taille d’une carte de crédit ne pesant que 6 grammes. Ce dispositif utilise une paire de nageoires pectorales millimétriques capables d’onduler grâce à des actionneurs électrohydrauliques souples, imitant ainsi le mode de déplacement naturel des planaires, un nom vernaculaire donné à certains Plathelminthes (vers plats) des milieux marins de l’ordre des polyclades. Cette méthode de propulsion présente l’avantage considérable d’être silencieuse, réduisant drastiquement les perturbations causées aux écosystèmes étudiés.

Les performances de ce robot aquatique sont remarquables. Il peut atteindre une vitesse de déplacement de 12 centimètres par seconde et effectuer des rotations à 195 degrés par seconde, soit une oscillation jusqu’à dix fois plus rapide que celle des vers plats naturels. Sa polyvalence lui permet également de nager en arrière et latéralement, offrant une maniabilité exceptionnelle.

Les innovations techniques comprennent une alimentation compacte fonctionnant à moins de 500 volts avec une consommation énergétique réduite à 35 milliwatts. Cette efficacité énergétique, combinée à sa flottabilité naturelle due à sa légèreté, permet au robot de naviguer en autonomie dans des espaces restreints, de se faufiler entre des plantes aquatiques et même de déplacer des objets pesant jusqu’à 16 fois sa propre masse.

Ce type de robot présente un potentiel considérable pour l’exploration d’environnements aquatiques complexes tels que les récifs coralliens ou les bordures de lac. Il pourrait également servir à la mesure continue de paramètres critiques pour l’aquaculture, tout en minimisant l’impact sur les écosystèmes observés grâce à sa conception discrète et non intrusive.

Turbellaria : un taxon obsolète pour désigner des vers plats marins

Le terme Turbellariés désigne des vers plats, principalement marins, autrefois regroupés dans une classe aujourd’hui reconnue comme paraphylétique – au sens où elle ne comprend pas tous les descendants d’un ancêtre commun. Bien que désormais obsolète en tant que taxon formel, le terme reste utilisé pour désigner les plathelminthes à vie libre comme les planaires.

La dénomination de Turbellaria provient du latin turbella (« »agitation ), évoquant les mouvements tourbillonnants que ces vers plats provoquent dans l’eau par le battement de leurs cils. Cet ancien regroupement taxonomique, à l’origine de la phylogénie des Plathelminthes, sert aujourd’hui comme terme vernaculaire pour désigner les formes libres (non parasitaires) de vers plats.

Les Plathelminthes peuvent en effet être libres ou parasiter un hôte parmi les poissons, tortues ou amphibiens. Leur anatomie présente plusieurs caractéristiques distinctives : un corps recouvert d’un épithélium comportant des cellules glandulaires sécrétrices de mucus facilitant déplacement et adhésion, un appareil digestif rudimentaire en forme de sac permettant une double digestion par phagocytose, et un système musculaire complexe comprenant des muscles circulaires et longitudinaux. Certaines espèces aquatiques sont ainsi capables de nager par ondulation grâce à ces muscles.

La rigidité apparente de leur corps s’explique par l’agencement des muscles en question, qui forment un squelette hydrostatique ou hydrosquelette (compartiment fermé rempli d’un liquide interstitiel incompressible). Entre ces couches musculaires se logent leurs organes internes : système digestif, système protonéphridien régulant l’eau et l’excrétion, système nerveux diffus comportant deux nerfs longitudinaux, et système reproducteur. Leur morphologie dorsale varie selon les espèces, pouvant être lisse ou présenter diverses structures comme des papilles ou des replis en forme d’antennes.