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Un laboratoire flottant: l'Envirobot se déplace à la manière d'une anguille à la recherche de sources de pollution.

Alain Herzog / 2017 EPFL

(sda-ats)

Des chercheurs suisses ont développé un robot-anguille nageur, dont le but est de remonter à la source d’une pollution. Doté de capteurs, il peut être guidé, mais également se déplacer de manière autonome. Des tests sont en cours sur le lac Léman.

Détecter les sources de pollution dans l’eau, à l’aide d’un robot équipé de capteurs chimiques, physiques et biologiques. C'est le projet financé par le programme suisse Nano-Tera, auquel participent des chercheurs de l’EPFL, de l'Université de Lausanne (UNIL), de l'Institut de recherche sur l'eau Eawag et de la HES de Suisse occidentale.

Baptisé "Envirobot", mesurant 1,5 mètre, l'engin se déplace à la manière d’une anguille dans les lacs et les cours d’eau, sans remuer de vase ou perturber la faune aquatique. Grâce à ses capteurs, il est capable d’effectuer des mesures à différents endroits, et d’envoyer les résultats en temps réel à un ordinateur placé à distance.

Des tests ont lieu dans le lac Léman. Récemment, les chercheurs ont simulé la présence de pollution en diffusant localement du sel non loin de la rive, ce qui produit des changements de conductivité dans l’eau.

En se déplaçant dans cette région, le robot est parvenu à cartographier ces variations, et à fournir également une carte des températures. A terme, le but sera de pouvoir détecter également la présence de métaux lourds tels que le mercure, ou d’autres polluants.

Plusieurs avantages

"L'utilisation d'un tel robot a plusieurs avantages. Il permet de récolter des mesures en temps réel, soit plus rapidement que si on déploie des postes fixes placés dans les lacs", indique Auke Ijspeert, directeur du Laboratoire de biorobotique de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), cité mardi dans un communiqué.

"Et comparé à des robots sous-marins à hélices plus traditionnels, il peut se faufiler avec moins de risques de se retrouver coincé dans des algues ou des branches. Le robot crée aussi moins de sillage, donc disperse moins la pollution", poursuit le spécialiste.

Envirobot est capable de suivre un itinéraire programmé, mais il a aussi le potentiel de pouvoir prendre ses propres décisions, et remonter de lui-même jusqu’à la source d’une pollution. Par exemple en se dirigeant progressivement vers l’endroit où la toxicité est la plus importante.

Format modulable

Le robot se compose de différents modules équipés chacun d’un petit moteur électrique, ce qui permet un changement dans la courbure et des mouvements fluides. Il est possible de jouer avec la composition du robot, et de le construire dans un format plus ou moins réduit.

Sous certains des modules se situent des capteurs de conductivité et de température. D'autres modules sont dotés de petites chambres qui se remplissent d'eau lors de la nage et où se trouvent des capteurs biologiques miniaturisés, qui ont déjà fait leurs preuves en laboratoire.

L'idée est d’utiliser des bactéries, de petits crustacés ou encore des cellules de poissons et d’observer leurs changements au contact de l’eau. De quoi déduire la présence de certains polluants ou une éventuelle toxicité de l’eau.

"Nous avons par exemple développé des bactéries qui émettent de la lumière en présence de très faibles concentrations de mercure. Nous détectons ces changements grâce à des luminomètres, puis les informations sont transmises sous forme de signaux électriques", explique Jan R. van der Meer, directeur du Département de microbiologie fondamentale de l’UNIL, coordinateur du projet.

Petits crustacés

Une autre approche consiste à utiliser deux compartiments remplis de daphnies, de petits crustacés sans cesse en mouvement. Seuls les habitants de l’une des chambres sont en contact avec l’eau à analyser: les autres nagent dans l’eau propre.

"La toxicité affecte le mouvement. Le groupe témoin nous permet de comparer les différences de comportement entre les habitants des deux chambres et d’en déduire la toxicité", ajoute le scientifique.

Une troisième option consiste à cultiver des cellules de poisson directement sur des électrodes. En présence de toxicité, ces cellules sont perturbées, elles perdent contact entre elles, et l’électricité ne circule plus de la même manière. Un changement qui peut être détecté facilement.

Pour l’instant, les chercheurs ont testé sur le terrain les capteurs de conductivité et de température, les tests pour les capteurs biologiques étant plus difficiles à réaliser in situ. De nouvelles expériences sont prévues d’ici à la fin de l’été.

https://youtu.be/lcsZxJiy5Cg

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ATS