L’orientation bioélectrique est une capacité de certains animaux qui leur permet de percevoir leur environnement à l’aide de champs électriques. Cette capacité repose sur des organes spéciaux, appelés électro-récepteurs, qui peuvent capter et traiter les signaux électriques de l’environnement. Des animaux comme le poisson-tronc, l’éléphant-tronc ou le requin peuvent ainsi détecter des proies ou repérer leurs ennemis, des lieux spécifiques ou leurs congénères. Le principe de l’orientation bioélectrique repose sur le fait que les champs électriques générés par des objets dans l’environnement sont détectés par les électro-récepteurs. Ces champs électriques sont par exemple générés par la contraction des muscles, qui produisent des signaux électriques, ou par des processus chimiques qui créent des différences de charge. Les électro-récepteurs transforment ces signaux électriques en signaux neuronaux qui peuvent être traités par le cerveau. De cette manière, les animaux peuvent “voir” leur environnement, même si celui-ci n’est pas perceptible visuellement. Pour la recherche et la technologie, l’orientation bioélectrique offre un grand potentiel pour développer de nouvelles méthodes d’exploration de l’environnement et pour mettre au point de nouvelles technologies. Par exemple, les robots peuvent être équipés de récepteurs électriques afin de mieux percevoir leur environnement et d’exécuter leurs tâches avec plus de précision.

Le laboratoire disposait entre autres de deux aquariums dans lesquels se trouvaient des poissons dotés de capacités bioélectriques. Le poisson-tronc dispose de récepteurs électrosensibles qui lui permettent de s’orienter dans l’eau. Cela n’a pas été prouvé scientifiquement, mais on suppose que cette propriété est due à son habitat. Comme le poisson-tronc se trouve principalement dans des eaux troubles, ses propriétés électriques lui permettent de s’orienter sans devoir utiliser ses yeux pour une orientation visuelle. Pour ce faire, il émet régulièrement des signaux qui lui donnent une image tridimensionnelle de l’espace selon le principe de la mesure du temps de transit. Les aquariums du laboratoire de biologie du Technorama étaient équipés d’électrodes dont les signaux mesurés étaient visualisés à l’aide d’un oscilloscope et représentés sur un écran au-dessus de l’aquarium, et reproduits acoustiquement par un haut-parleur. Lorsque l’on attirait le poisson-tronc vers l’électrode avec de la nourriture, on entendait des craquements caractéristiques.

Une autre expérience passionnante a illustré les relations électriques à l’aide de matériaux naturels. De l’huile a été versée dans un récipient et de la semoule a été répartie dessus. Ensuite, une tension de 10 000 volts a été générée à l’aide d’une machine comparable à une machine à influence, puis transmise au mélange hétérogène à l’aide d’électrodes. Les grains de semoule se sont donc orientés le long des lignes de champ électrique, qui ont ainsi été visualisées. De plus, nous avons pu approfondir le comportement des champs électriques en plaçant différents corps, comme par exemple une vis métallique, entre les électrodes. Nous avons été impressionnés par la facilité avec laquelle il est possible de ressentir la tension électrique.

Les muscles peuvent être stimulés à l’aide de la tension. Les muscles se contractent alors. Lors de l’atelier, nous avons pu expérimenter ces effets de près et les ressentir. Cela a été possible grâce à des piles.

Lors d’une autre expérience, nous avons pu mesurer les tensions dans le corps lors de contractions musculaires à l’aide de trois électrodes sur le bras et les afficher sur un écran. Lorsque le muscle du bras se contractait, la tension augmentait et lorsqu’il se relâchait, la tension diminuait. Lorsqu’une électrode était fixée à l’autre bras, on pouvait mesurer les battements du cœur, comme sur un électrocardiogramme.

Il a également été mentionné que nous, les humains, sommes également capables de percevoir les champs électriques, mais que cette capacité n’est pas aussi développée chez nous que chez le poisson-tronc. Nous avons pu le constater de près en essayant, les yeux fermés, de reconnaître les mouvements qu’un autre apprenant faisait avec un plateau de service à côté de nous. Ce fut très difficile et la preuve que nous n’avons pas la même capacité que le poisson-tronc, qui ne s’oriente que de cette manière.

La question qui nous a trotté dans la tête pendant tout l’atelier était de savoir quel était le rapport entre Camille Bauer Metrawatt AG et l’orientation bioélectrique. Il n’a pas été facile de répondre à cette question. Camille Bauer Metrawatt AG produit des appareils permettant de visualiser les différentes grandeurs de courant. Nos appareils ne produisent pas de courant et n’ont donc pas grand-chose à voir avec l’orientation bioélectrique. Le PQ-5000 Current Link, qui mesure le champ électromagnétique à l’aide de bobines Rogowski, nous montre que ces champs électromagnétiques sont présents dans la bioélectricité, mais aussi dans l’électricité courante. Le poisson-tronc peut percevoir les champs électriques lui-même avec des récepteurs spéciaux, mais nous, les humains, avons besoin d’un appareil comme le PQ-5000 Current Link pour enregistrer de tels champs. Cependant, même avec ces excellents appareils, nous percevons l’électricité différemment du poisson-tronc.

Après l’atelier, nous avons eu le temps de visiter l’exposition du Technorama. Celle-ci était très imposante et proposait une multitude d’expositions et d’expériences interactives qui permettaient de découvrir le monde de la physique et de la technologie. Les expositions sur l’optique, la mécanique et l’électrotechnique étaient particulièrement intéressantes, car elles offraient un large éventail d’expériences que nous avons toutes testées. L’exposition sur les illusions d’optique était très impressionnante, car nous ne pouvions pas expliquer comment une telle illusion fonctionnait exactement et pourquoi nos yeux nous trompaient ainsi. Nous avons également été impressionnés de voir à quoi ressemble un atome et comment on peut le rendre visible. Nous avons tous été étonnés par la taille de l’atome.

Dans l’ensemble, la journée de projet de Camille Bauer Metrawatt AG a été un grand succès. Nous avons eu la possibilité d’approfondir nos connaissances sur l’orientation bioélectrique, de réaliser de nombreuses expériences à ce sujet et de découvrir le monde fascinant de la physique et de la technologie au Technorama. Nous remercions chaleureusement la société Camille Bauer Metrawatt AG et tout particulièrement Mme Romina Widmer pour l’organisation de cette journée.

Apprentis de Camille Bauer Metrawatt AG