Des portes-graines inspirés des plantes qui s’enfoncent dans la terre comme une vis lorsqu’elles sont humidifiées
L‘utilisation de drones pour l’ensemencement aérien pourrait être une bonne idée, mais les graines pourraient facilement s’envoler si elles étaient laissées à la surface du sol. Un porteur de graines inspiré de la biologie a été conçu pour y remédier, en enfonçant sa charge de graines dans le sol à l’aide d’un tire-bouchon.
Image d’entête : une plante potagère poussant à côté de son porte-graine E-seed. Cette graine a été plantée dans un laboratoire de l’université Carnegie Mellon afin d’observer l’effet sur la graine d’un champignon transporté dans l’E-seed. (Université Carnegie Mellon)
Ce dispositif, connu sous le nom de E-seed, a été créé par une équipe de l’université Carnegie Mellon (États-Unis) dirigée par le professeur Lining Yao. Elle s’est inspirée du genre de plantes Erodium, qui a développé une stratégie unique pour survivre dans les climats arides.
Erodium musqué, fruits et graines. (Roger Culos/ Wikimedia)
Certaines de ces plantes ont des graines qui sont contenues dans une fine tige avec une queue étroitement enroulée au sommet, cette tige se détache de la plante principale et tombe sur le sol. Lorsqu’elle est mouillée par la pluie ou une forte humidité, la tige déploie sa queue pour se redresser, puis s’enfoncer avec ses graines dans le sol.
Le porte-semence E-seed de Yao fonctionne de la même manière, mais il est fait d’un revêtement de chêne blanc sensible à l’humidité. Il diffère également de la tige de l’Erodium en ce qu’il n’a pas une, mais trois queues, cette caractéristique l’aide à se mettre en position verticale sur un sol relativement plat. L’Erodium n’a pas besoin d’autant d’aide à cet égard, car ses tiges tombent généralement dans de petites crevasses.
Un porteur de semences E-seed pénétrant le sol après avoir été exposé à l’humidité. (Université Carnegie Mellon)
Bien que la production du support de graines “bio-inspiré” soit actuellement un processus en cinq étapes qui implique un traitement chimique et un moulage mécanique, les scientifiques travaillent à son adaptation pour une utilisation à l’échelle industrielle. Ces semences pourraient alors être distribuées par des drones aériens dans des endroits difficiles d’accès, comme des champs situés à distance ou des zones de glissement de terrain nécessitant une stabilisation.
Des semences électroniques sont larguées par un drone lors d’un test des porteurs de semences modifiées. (Université Carnegie Mellon)
Cela dit, lors d’essais sur le terrain, la technologie a également été utilisée pour livrer autre chose que des graines, comme des engrais et des vers nématodes qui tuent les insectes nuisibles.
Selon Yao :
L’enfouissement des graines a fait l’objet d’études approfondies pendant des décennies en termes de mécanique, de physique et de science des matériaux, mais jusqu’à présent, personne n’avait créé d’équivalent technique. La recherche sur les porteurs de graines a été particulièrement gratifiante en raison de son impact social potentiel. Nous nous enthousiasmons pour les choses qui pourraient avoir un effet bénéfique.
L’étude publiée dans Nature : Autonomous self-burying seed carriers for aerial seeding et présentée sur le site de l’Université Carnegie-Mellon : Engineered Magic: Wooden Seed Carriers Mimic the Behavior of Self-Burying Seeds.