Publié le 21 octobre 2025 16h30:00. Des chercheurs japonais ont découvert que les spermatozoïdes défient une loi fondamentale de la physique en se déplaçant dans des milieux visqueux sans perte d’énergie, ouvrant la voie à de nouvelles avancées en robotique microscopique.
- Les spermatozoïdes et certaines algues microscopiques nagent en exploitant une « élasticité étrange » qui leur permet de vaincre la résistance des fluides.
- Ce phénomène contredit la troisième loi de Newton, qui stipule que toute action entraîne une réaction égale et opposée.
- La découverte pourrait inspirer la conception de robots miniatures capables d’évoluer efficacement dans des environnements complexes.
Les lois du mouvement de Newton, pilier de la physique classique, semblent expliquer avec précision une multitude de phénomènes, de la chute d’une pomme à l’orbite des planètes. Pourtant, des exceptions existent, et une équipe de chercheurs de l’Université de Kyoto au Japon vient de mettre en évidence l’une d’elles, au cœur même du corps humain.
Dirigée par Kenta Ishimoto, cette équipe a observé que les spermatozoïdes sont capables de nager dans des liquides extrêmement épais d’une manière qui semble nier la troisième loi du mouvement de Newton. Cette loi, formulée par Isaac Newton, énonce que « chaque action entraîne une réaction égale et opposée ». Or, dans le monde microscopique, les règles semblent différer.
Les spermatozoïdes, tout comme d’autres micro-organismes nageurs tels que les algues vertes Chlamydomonas, se propulsent grâce à de fins appendices appelés flagelles. Ces structures se plient et ondulent pour générer le mouvement. Contre toute attente, l’environnement visqueux ne freine pas leur progression, mais au contraire, semble la favoriser : ils nagent sans perdre d’énergie.
Une « élasticité étrange » à l’œuvre
Les scientifiques ont identifié un phénomène qu’ils ont baptisé « élasticité étrange ». Ce mécanisme permet aux flagelles de vaincre la résistance de l’environnement. À partir de modèles mathématiques, ils ont même défini un nouveau paramètre, le « module élastique étrange », qui explique comment l’énergie se propage dans le flagelle sans générer de réaction opposée.
Selon l’équipe de recherche, cette découverte pourrait avoir des implications considérables, notamment dans le domaine de la robotique. Elle pourrait inspirer le développement de robots microscopiques capables de se déplacer dans des fluides aussi efficacement que les cellules vivantes. Ces robots pourraient être utilisés dans des applications médicales, environnementales ou industrielles.
« Les spermatozoïdes et les algues nous montrent que même la physique a ses exceptions »
Kenta Ishimoto, chercheur à l’Université de Kyoto
Pour en savoir plus sur cette recherche, vous pouvez consulter l’article scientifique publié dans la revue PRX Life. Une explication plus accessible est également disponible sur le site ScienceAlert.
