Trente-sept petits robots reliés entre eux finissent par bouger au même rythme, sans qu'aucun chef ne leur donne la cadence.
Au départ, leurs mouvements sont désordonnés. Certains vibrent dans un sens, d'autres dans un autre, et de petites vagues parcourent l'ensemble. Puis les vagues grandissent, les mouvements ralentissent et toute la structure finit par se déformer selon un même rythme régulier.
Montage expérimental du métamatériau mécatronique formé de 37 éléments et évolution de ses vibrations.
Source : Nature (2026), figure 1, DOI 10.1038/s41586-026-11163-6.
Cette étonnante expérience a été réalisée par une équipe de chercheurs de plusieurs universités européennes, notamment à Amsterdam. Les 37 éléments forment comme une surface souple. Chacun possède des capteurs et un moteur, et il est relié à ses voisins par des pièces élastiques. Il ne s'agit donc pas de 37 robots autonomes qui se déplacent dans une pièce, mais de petits modules formant un seul matériau.
Quand un module pousse son voisin, ce dernier ne répond pas nécessairement avec la même force dans l'autre sens. Les chercheurs ont volontairement créé ce déséquilibre, qui permet à de petites vibrations de se développer au lieu de disparaître.
Une fois le dispositif alimenté, aucun programme central ne donne le rythme à l'ensemble. Chaque module réagit surtout à ce qui se passe autour de lui. Au fil du temps, les petites vagues laissent place à des mouvements de plus en plus larges, jusqu'à ce que toute la surface participe à une même oscillation.
En physique, on appelle ceci un « cristal temporel ». Dans un cristal ordinaire, comme le sel, les atomes forment un motif qui se répète dans l'espace. Ici, c'est le mouvement qui se répète régulièrement dans le temps. Cette répétition reste stable même lorsque le système est légèrement perturbé.
Les chercheurs ont également observé ce phénomène sur une autre structure, formée cette fois d'une chaîne refermée sur elle-même.
Pourquoi chercher à obtenir ce comportement ? Aujourd'hui, beaucoup de robots ont besoin d'un système qui contrôle chacun de leurs mouvements. Un ensemble dont les éléments s'organisent entre eux pourrait simplifier certaines machines souples, capables de changer de forme ou de se déplacer.
Pour le moment, il s'agit d'une démonstration en laboratoire. Les chercheurs veulent comprendre comment obtenir plusieurs mouvements stables et passer à des structures en trois dimensions. Ce serait une étape vers des robots dont le corps participe lui-même à l'organisation des gestes.