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Noah rode out his flood in an ark. Winnie-the-Pooh had an upside-down umbrella. Fire ants (Solenopsis invicta), meanwhile, form floating rafts made up of thousands or even hundreds of thousands of individual insects.

 

The physics of fire ant rafts could help engineers design swarming robots

by Daniel Strain, University of Colorado at Boulder

March 2, 2022

 

 

Traduction :

 

Les fourmis de feu (Solenopsis invicta), en cas d'inondation, forment des radeaux flottants composés de milliers, voire de centaines de milliers d'individus.

  

Une nouvelle étude menée par des ingénieurs de l'université du Colorado à Boulder énonce les règles physiques simples qui régissent la transformation des radeaux de fourmis au fil du temps : rétrécissement, expansion ou croissance de longues protubérances en forme de trompe d'éléphant. Les résultats de l'équipe pourraient un jour aider les chercheurs à concevoir des robots qui travaillent ensemble en essaims ou des matériaux de nouvelle génération dans lesquels les molécules migrent pour réparer les endroits endommagés.

 

Les résultats ont été publiés récemment dans la revue PLOS Computational Biology.

 

Traduit d'après www.DeepL.com/Translator (version gratuite)

 

• Computational exploration of treadmilling and protrusion growth observed in fire ant rafts - PLOS Computational Biology, 17.02.2022 https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1009869

 

'Le comportement coopératif chez les organismes permet souvent aux groupes d'accomplir des tâches collectives qui sont inaccessibles aux individus. C'est le cas des fourmis de feu qui se regroupent pour créer des radeaux flottants qui unifient leurs colonies et assurent leur survie pendant les inondations.

 

Dans certaines conditions, ces radeaux subissent un processus appelé treadmilling qui leur permet de se transformer perpétuellement en l'espace de quelques heures. Cette morphogenèse comprend la croissance de protubérances semblables à des lianes que les colonies peuvent utiliser comme ponts terrestres pour échapper à l'eau.

 

En utilisant un modèle discret basé sur des agents, nous démontrons ici comment les interactions locales entre les fourmis dans ces systèmes peuvent être suffisantes pour provoquer l'émergence stochastique et spontanée de protubérances en l'absence de gradients externes, d'interactions à longue distance ou de stimuli ciblés. De plus, en isolant les effets des interactions à courte distance, nous révélons comment la modulation du niveau d'activité des fourmis librement actives à la surface des radeaux peut induire des changements de phase entre des états exploratoires de forte expansion des radeaux et des états dormants de contraction primaire des radeaux.

 

Ces résultats révèlent un ensemble simple de règles permettant d'obtenir un comportement collectif fonctionnel et peuvent servir d'inspiration pour la conception de systèmes actifs autonomes tels que la robotique en essaim.

 

Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)

 

[Image] Treadmilling

A species of ant that clusters together to form rafts to survive floods exhibits memory and repeatedly occupies the same position during raft formation, according to a new study.

 

[L'étude] Ant workers exhibit specialization and memory during raft formation - The Science of Nature, 07.04.2016 http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00114-016-1360-5