Les Ostraciidae sont une famille de poissons de l'ordre des Tetraodontiformes, communément appelés poissons-coffres. L'évolution les a dotés d'une sorte d'exosquelette composé de plaques osseuses hexagonales soudées[2],[3]. qui les protègent des prédateurs récifaux[4].
Ils appartiennent à la catégorie des brouteurs : ce sont notamment des brouteurs de coraux et d'algues.
Ils sont capables de gonfler d'eau leur chambre branchiale, et de retenir leur respiration durant plusieurs minutes. En vidant cette eau ils se dégonflent en perdant 20 à 30 % de leur volume apparent[5].
Source de bioinspiration
Paradoxalement, bien que son armure l'empêche d'onduler comme la plupart des autres poissons, et bien qu'il ne bénéficie pas des profils hydrodynamiques dont l'évolution a doté la plupart des autres poissons, il se montre capable dans son milieu (y compris dans les eaux turbulentes) de manœuvres rapides et précises[6]. Ce paradoxe a été d'abord attribué à sa forme supposée réduire sa traînée, contribuer à un réalignement automatique dans le flux et à diriger les écoulements du flux en créant des vortex[7],[8]. Puis en 2014 il a été montré que son hydrodynamique est en fait moins performante que celui des autres poissons (pour une nage rapide et linéaire), mais qu'en créant des moments déstabilisants il permet au poisson-coffre de tourner sur lui-même et d'adopter toutes sortes d'angles tout en maîtrisant des suites de mouvements plus complexes[9]. Il contrôle ces mouvements par ses nageoires caudale, pectorales, dorsale et anale. La caudale, de grande taille, est utilisée comme gouvernail[10],[11],[12].
C'est pourquoi dans le domaine du design de carrosserie automobile et de la microrobotique la forme des Ostraciidae a été source de bioinspiration pour la forme de voitures[9] et de micro-véhicules sous-marins (MUV) bioinspirés : un dispositif électromécanique inséré dans un corps rigide imitant celle du poisson-coffre, propulsé par une queue oscillante et dirigé par une paire de nageoires latérales indépendantes a été testé. L'objectif était la détection et l'étude de micro-organismes marins, l'exploration d'épaves, l'inspection de conduites ou la contribution à des réseaux de capteurs subaquatiques[13],[14],[15],[16].
↑Walker JA (2000), Does a rigid body limit maveuverability? J. Exp. Biol. 203, 3391–3396
↑ Bartol IK, Gharib M, Webb PW, Weihs D, Gordon MS (2005), Body-induced vortical flows: a common mechanism for self-corrective trimming control in boxfishes. J. Exp. Biol. 208, 327–344. (doi:10.1242/jeb.01356)
↑ Bartol IK, Gordon MS, Webb PW, Weihs D, Gharib M . 2008 Evidence of self-correcting spiral flows in swimming boxfishes. Bioinspir. Biomim. 3, 014001. (doi:10.1088/1748-3182/3/1/014001)
↑Hove JR, O'Bryan LM, Gordon MS, Webb PW, Weihs D (2001), Boxfishes (Teleostei: Ostraciidae) as a model system for fishes swimming with many fins: kinematics. J. Exp. Biol. 204, 1459–1471.
↑Myers RF (1999), Micronesian reef fishes: a comprehensive guide to the coral reef fishes of Micronesia. Barrigada, Guam: Coral Graphics.
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↑Deng, X., & Avadhanula, S. (2005, Avril). Biomimetic micro underwater vehicle with oscillating fin propulsion: System design and force measurement. In Robotics and Automation, 2005. ICRA 2005. Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on (pp. 3312-3317). IEEE. (résumé)
↑ Parasar Kodati; Xinyan Deng (2006) Experimental Studies on the Hydrodynamics of a Robotic Ostraciiform Tail Fin IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Year: 2006 Pages: 5418 - 5423, DOI: 10.1109/IROS.2006.282109 Cited by: Papers (7) IEEE Conference Publications
↑Parasar Kodati & Xinyan Deng (2006), Towards the Body Shape Design of a Hydrodynamically Stable Robotic Boxfish IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Year: 2006 Pages: 5412 - 5417, DOI: 10.1109/IROS.2006.282108 Cited by: Papers (6) IEEE Conference Publications
↑Vidéos : Biomimetic Robotic Boxfish- First Swim Demo Video par Zijian Wang & Zerui Wang (Université de Pékin)- First Swim Demo, 4 janv 2013
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