Un macareux plonge dans l’eau à toute allure, nage jusqu’à sa proie, puis décolle sans s’arrêter. Ce que l’oiseau réalise instinctivement, des ingénieurs du MIT et de l’EPFL viennent de le reproduire en machine. Le FAAV, « Flapping-wing Aerial-Aquatic Vehicle », pèse moins de 300 grammes et transite entre l’air et l’eau avec les mêmes ailes.
Le problème de la densité : 800 fois plus dans l’eau
L’eau est environ 800 fois plus dense que l’air. Un battement d’aile efficace dans le ciel génère une résistance radicalement différente sous la surface. En théorie, un robot aurait besoin de mécanismes séparés pour chaque milieu. C’est le choix qu’ont fait la plupart des drones amphibies jusqu’ici : des hélices pour l’air, des propulseurs pour l’eau.
L’équipe de Raphael Zufferey, professeur assistant en génie mécanique au MIT, a pris l’inverse comme point de départ. Les puffins et autres oiseaux plongeurs ne changent pas de mécanisme entre les deux milieux. Ils ajustent la fréquence de leurs battements, l’angle de leur queue et la surface de leurs ailes. Rien de plus.
250 grammes, 6,3 m/s dans l’air
Le FAAV est un robot non attaché avec un fuselage en fibre de carbone, deux ailes à membrane flexible et une queue orientable motorisée. Il pèse moins de 300 grammes. Il vole à environ 6,3 mètres par seconde et nage à près d’un mètre par seconde.
La transition eau-air est la partie la plus délicate. Sans hélice, sans replier les ailes, sans pattes de nage, le robot doit utiliser ses seuls mouvements d’ailes pour percer la surface et reprendre l’altitude. Les ingénieurs ont testé différentes combinaisons de taille d’ailes, de fréquence de battement et d’angle de queue dans un bassin de laboratoire, puis dans un lac naturel. Résultat : plusieurs configurations permettent ce passage en douceur.
Les résultats sont publiés dans la revue Science, disponibles depuis le 9 juillet 2026.
Applications : océanographie à bas coût
Les chercheurs voient surtout le FAAV comme un outil pour l’océanographie. Un opérateur depuis un bateau ou un rivage pourrait envoyer l’engin vers une zone inaccessible aux navires traditionnels, comme les eaux glacées autour d’un iceberg, une zone de port contaminée ou un groupe de baleines. Le robot plonge, collecte un échantillon ou une mesure, remonte et revient.
« Notre vision idéale : des océanographes, des biologistes marins et des membres de communautés côtières lancent ce robot depuis un bateau ou depuis le rivage. Il vole vers la zone d’intérêt, plonge pour prendre une mesure ou collecter un échantillon, et revient livrer les données à une fraction du coût des méthodes traditionnelles », résume Zufferey.
Le FAAV ne remplace pas les drones commerciaux ni les sous-marins autonomes sur leurs créneaux respectifs. Son intérêt est ailleurs : accéder à des zones où ni l’un ni l’autre n’est praticable, avec un seul engin léger et bon marché. Pour les scientifiques qui étudient les glaciers, les zones polluées ou la vie marine dans des eaux agitées, c’est un outil qui n’existait pas encore.
La recherche implique également des co-auteurs de l’EPFL à Lausanne et du Northwest Indian College dans l’État de Washington. Une version plus grande et autonome est dans les plans de l’équipe AURA Lab du MIT pour les prochaines années.
