Un pendule animalier

Le gecko bascule au rebord du plan incliné en s'y agrippant puis poursuit sa course de l'autre côté (d'autres films sont disponibles ici).

Pour tourner, il faut déjà s'accrocher. C'est chose faite pour la blatte grâce aux griffes qui recouvrent les tarses de ses pattes arrières. Le rôle de ces "harpons" a été confirmé expérimentalement : leur ablation empêche les blattes de réaliser leurs acrobaties. Quant aux geckos, ils utilisent leurs setæ pour s'agripper au rebord de la feuille : ces poils microscopiques confèrent à ces reptiles une adhérence importante grâce aux interactions de van der Waals avec le support.

Pour tourner aussi vite, blattes et geckos tirent partie de leur petite taille. Être petit n'a pas que des désavantages dans le règne animal : cela permet notamment de manœuvrer plus facilement, grâce à une inertie de rotation faible. Cette grandeur intervient dans le modèle du mouvement animalier développé par les physiciens, sur la base du pendule. La faible inertie explique ainsi la rapidité du mouvement de balancier des blattes et autres geckos. Pour accomplir ce mouvement, les animaux tirent également parti de l'énergie cinétique accumulée, puisqu'ils ne freinent pas jusqu'à s'arrêter avant de se lancer dans le vide. L'énergie totale est transférée lors du passage entre course et balancement, mais non sans pertes, évaluées à 20 %, associées à l'amortissement des muscles et des articulations.

Les physiciens ont construit à partir de ces observations un prototype de robot léger baptisé DASH (pour Dynamic Autonomous Sprawled Hexapod), dont il a déjà été question sur ce blog (voir le post Un robot cafard-ailé). Le Velcro qui recouvre ses pattes lui permet de s'accrocher au support et de se retourner comme ses modèles vivants. Une telle démarche biomimétique n'est par rare dans le domaine robotique, mais continue d'enthousiasmer Robert Full, qui a conduit cette étude : "Notre découverte fortuite nous aide non seulement à comprendre pourquoi les petits animaux nuisibles semblent disparaître lorsque nous les chassons, mais révèle un nouveau comportement de fuite face aux prédateurs qui a inspiré le design d'un robot. Encore une fois, on ne sait jamais on nous porte la recherche fondamentale !"

Source : JM. Mongeau et al., Rapid Inversion: Running Animals and Robots Swing like a Pendulum under Ledges, PLoS ONE, 6 juin 2012.

Crédit photo : Steve Evans - Flickr (CC BY 2.0).


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