La langue protractile

   Le caméléon est une créature fascinante. Il peut bouger ses yeux indépendamment  et changer de couleur selon son humeur ou son environnement . Mais une de ces caractéristiques spéciales est sa technique de chasse. Il utilise sa langue pour attraper ses proies. Elle est composée de muscles propulseurs et rétracteurs pour permettre de déplier et rétracter la langue avec une très grande précision, nous verrons plus tard que cette précision est due à sa vision qui lui permet d’évaluer exactement la distance qui le sépare de sa proie.

Sa langue agit donc comme un ressort, mais qu’elles sont les étapes de la capture de l’animal ?

La chasse est dissociée en plusieurs phases :

• La première phase est dite d’ « enregistrement », elle consiste à identifier, par au moins un oeil, une proie comme comestible.

• Vient ensuite la seconde phase, de « localisation ». Le caméléon oriente sa tête de manière à fixer la proie à l’aide de ses deux yeux. Il détermine alors la distance qui le sépare de sa nourriture et la localise précisément. Dans certains cas, il se déplace lentement d’arrière en avant, imitant une feuille sous la brise, court rapidement en avant pour raccourcir la distance, ou oriente simplement son corps.

• Durant la troisième phase, dite de « protrusion », le caméléon entrouvre la gueule, agite légèrement sa langue vers l’avant. Cette étape peut durer plusieurs secondes voire plusieurs minutes lorsque la proie est de grande taille ou de nature inhabituelle et peut être interrompue plusieurs fois.

• La quatrième phase est la phase de « projection ». La langue est projetée en avant, comme une catapulte, grâce à la contraction du muscle accélérateur d’une part et au mouvement en arrière de l’appareil hyolingual d'autre part. A une distance d’environ vingt centimètres, la projection et la saisie de la proie durent à peine vingt millisecondes. L’accélération maximale a été évaluée à près de 21 kilomètres par heure. La proie est collée à la langue grâce au mucus sécrété par des glandes situées sur les cotés de la langue afin d’augmenter la viscosité et le pouvoir collant. Puis il y a un effet ventouse, la pointe de la langue se rétracte en son milieu pour laisser les côtés se rabattre sur la proie. Une fois lancée, l’animal ne peut plus contrôlé la vitesse, il ne peut que contrôler la longueur de sa langue, il doit donc viser avec soin et pendant la phase de rétraction, le caméléon ferme habituellement les yeux pour éviter d’être blessé. Il ne lui reste plus qu’à engloutir sa proie d’un coup, sans mâcher.

    Mais revenons sur son fonctionnement lors de la saisie de la proie, sa langue possède des micro-crochets et une substance visqueuse pour mieux l’attraper, mais elle utilise aussi le système de ventouse. Elle se rétracte en son centre pour épouser la forme de l’insecte. L’étude de ce système a permis à des ingénieurs de créer de nouveaux systèmes de préhension industrielle.

    Les ingénieurs faisant partie du groupe Festo AG & Co : Nadine Kärcher, Marinus Matthias Moerdijk et Sebastian Schrof ainsi que la participation d’autres groupes, sont à l’origine de beaucoup de systèmes industriels révolutionnaires. Ils les développent uniquement en s’inspirant du biomimétisme. Il y a un nombre important de différents systèmes de préhensions industrielles aujourd’hui et chacun d’entre eux ont été développés pour répondre à une demande précise. Si la forme de la pièce industrielle change, le système du robot doit être remplacé ou le robot entier converti. Les ingénieurs ont alors cherché un système de préhension ne nécessitant pas d’être remplacé ou changer pour différentes tâches. Ils ont alors trouvé se qu’ils recherchaient dans la langue du caméléon. Le « FlexShapeGripper » est capable d'attraper toutes sortent de matériaux d’où son nom (flexible-forme-agrippe). Comme le caméléon, la préhension est possible grâce à deux facteurs. Le premier est la texture de l’appareil, un matériau collant constitué de silicone permettant d’être flexible pour agripper l’objet et le deuxième est la pression.