Alors que les abeilles, les oiseaux et les fourmis pullulent ensemble pour s’accoupler ou se protéger contre les prédateurs, ces vers sont capables de se tresser ensemble pour accomplir des tâches que des individus non connectés ne peuvent pas gérer. Ils vivent au fond des étangs d’eau douce, se nourrissant de bactéries et d’autres micro-organismes. Pendant les périodes de sécheresse soutenue, lorsque l’eau des étangs est faible, la formation de taches est une sorte de prise de décision collective qui permet aux vers de survivre plus longtemps sans se dessécher. La sphère de vers est capable de conserver l’eau, car elle expose moins de surface à l’air que les vers ne le feraient s’ils restaient seuls. Certaines de ces boules peuvent atteindre 100 000 vers.

En fait, Bhamla dit qu’il a rencontré les vers pour la première fois en marchant près d’un étang asséché sur le campus de l’Université de Stanford en 2017 en tant qu’étudiant diplômé. Il était curieux de savoir quel genre de vie pourrait revenir dans un lac frappé par la sécheresse. «Il venait de pleuvoir et j’étais excité parce que la Californie avait beaucoup de sécheresse», se souvient Bhamla. «J’étais curieux de connaître cet étang – quand il est sec depuis si longtemps, que se passe-t-il lorsque l’eau arrive? Quel genre de vie pourrait émerger? »

Gros plan d’une particule active intelligente (smarticle), un robot simple utilisé pour étudier des interactions similaires à celles des «gouttes de vers» formées par les vers noirs de Californie.Photographie: Christopher Moore / Georgia Tech

Bhamla est retourné à l’étang avec une bouteille d’eau et une pipette pour collecter des vers rajeunis qui commençaient à former de petits enchevêtrements de vie. Après avoir obtenu un doctorat en génie moléculaire à Stanford, Bhamla a rejoint Georgia Tech et mène depuis des expériences sur les taches de vers.

En étudiant ces vers en laboratoire, l’équipe de Georgia Tech a également pu construire des analogues mécaniques simples des gouttes de vers. En utilisant le comportement du ver comme modèle, Ozkan-Aydin a conçu six robots imprimés en 3D, chacun d’environ 3 à 4 pouces de long. (Contrairement aux vers réels, chaque appareil avait deux bras et deux capteurs de lumière.) Ensuite, ils pouvaient être programmés pour effectuer divers mouvements et observés lorsqu’ils s’emmêlaient les uns avec les autres.

Dans l’espoir de mieux comprendre comment développer de futurs essaims robotiques avec une meilleure efficacité énergétique, les expérimentateurs ont mesuré l’énergie utilisée par chaque robot individuel. L’équipe a déterminé que les robots utilisaient moins d’énergie en se tortillant qu’en rampant. Les chercheurs de Georgia Tech ont publié ce mois-ci les résultats de leurs expériences avec les blobs de vers et leurs homologues robotiques dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.

Ce genre de travail pourrait un jour conduire à la matière active programmable, explique Daniel Goldman, professeur de physique à Georgia Tech. La matière active est un matériau hypothétique qui changerait de forme tout comme les gouttes de vers – dans lesquelles de minuscules particules de matériau s’organiseraient en réponse à un stimulus ou à un programme. Imaginez ce papier auto-emballant, par exemple, ou un outil en métal liquide qui pourrait se remodeler en fonction du type de travail que vous devez faire. «Ces modèles de robots peuvent agir comme des modèles théoriques et informatiques pour tester des hypothèses biologiques», explique Goldman. «Une fois que vous avez mis en marche le système physique du robot, il peut inciter les ingénieurs à créer des appareils mieux conçus.»