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                  Hier je parlais de Paro, le phoque dans les hôpitaux et maisons de viellards, et de Pléo, le dinosaure, compagnon des enfants.Ce qui est certain c’est que Paro plaît aux personnes âgées qui ont moins l’impression d’être seules, un peu comme si elles avaient un chien ou un chat. Quant aux petits enfants, Pléo est plus qu’un compagnon, c’est presque un frère. Non seulement c’est un compagnon de jeu, mais il est de leur âge, et ils s’aiment mutuellement.Cela intrigue les psychologues qui se demandent quelle peut être la relation homme-robot, aujourd’hui et demain avec des robots de plus en plus mimétiques de l’être humain.
                  Ce que nous aimons dans notre chat ou notre chien, c’est qu’ils aient des comportements, qui nous ressemblent et qu’on ait le sentiment qu’ils se comportent comme nous, surtout sentimentalement. On n’aime pas une bête qui vous déteste, on ne s’attache à elle que si elle nous aime.
                Les études de psychologie ont montré la même chose : les robots sont d’autant mieux perçus qu’ils nous rappellent nos congénères, animaux ou hommes.
                Mais si les « robots animaux » apportent une compagnie aux enfants et aux personnes se sentant très seules, les études montrent que des robots ressemblant trop à l’homme et ayant un comportement très humain inquièteraient plutôt. On sait qu’ils ne peuvent remplacer un être humain et on craint alors qu’ils nous supplantent, étant plus résistants que nous. Cela dit de tels robots n’existent que dans les films et romans de fiction.
                Cependant des robots ayant la forme humaine, et peu performants par rapport à l’homme sont mal acceptés, de même d’ailleurs que des robots chiens ou chats. Les japonais qui avaient mis en service des robots-serveurs dans les cafés, ont fini par les supprimer, car la clientèle, après un temps d'intérêt par curiosité, ne les aimait pas
                Les études semblent montrer que nous sommes d’autant plus enclins à attribuer à des robots des qualités humaines, qu’ils nous ressemblent physiquement. (c’est vrai aussi pour un robot ayant l’aspect d’un animal domestique, auquel nous attribuons tous les comportements de cet animal). Quand il ne se comporte pas comme on s’y attend (par manque de performances), cela nous perturbe.
              De plus ces études montrent que le robot n’intéresse que s’il a une utilité : pour les enfants ou les vieillards, c’est de venir soulager leur solitude. Pour les adultes qui n’ont pas ce problème, il faut que le robot ait une autre utilité, domestique par exemple. Mais la valeur sentimentale en est alors exclue
               Cependant dans des expérimentations où le robot était mêlé à un jeu, une certaine relation s’établissait entre l’homme et la machine, car l’homme essayait alors de comprendre son raisonnement, comme il le fait face à un autre humain. Il finissait par parler de ce robot, comme si c’était un ami avec lequel il jouait.

                 Ceci rejoint ce que les psychologues appellent la « théorie de l’esprit », nom qui, personnellement, me paraît prétentieux et peu adapté. 
               Qu’est ce que cette théorie, qui a été imaginée, en 1978, par des spécialistes américains des primates, David Premack et Guy Woodruff, de l’Université de Pensilvanie ?
                La théorie de l'esprit est notre capacité à attribuer à autrui un état mental différent du nôtre, de l’évaluer et d'en déduire des conclusions quant à son comportement, ce qui implique de créer un modèle mental de l'autre ; (on aurait mieux fait de parler de modélisation au lieu de théorie !).
              Cette modélisation semble être une caractéristique exclusivement humaine ; elle n'a pu être démontrée que sous forme rudimentaire chez les primotes et est très frustre chez les autres mammifères.
              Dès leur plus jeune âge, les enfants forment des représentations mentales : par exemple, ils suivent le regard d'autrui, et ils comprennent qu’ainsi, en observant ce que regarde l’autre, ils vont en déduire des informations.
                Cette capacité de « théorie de l'esprit » n'est entièrement développée que lorsque l'enfant comprend que les autres personnes ne disposent pas nécessairement des mêmes informations que lui, et n’en tirent pas forcément les mêmes conclusions.
                Le but est évidemment de comprendre et d’anticiper les intentions d’autrui.
                Les enfants dont le développement est normal maîtrisent cette capacité entre quatre et cinq ans; toutefois ils commencent à s’y exercer dès un an à 18 mois.. Les enfants autistes n’en sont souvent pas capables avant l’adolescence.

                Mais l’observation n’est pas simple, car il est parfois difficile de différencier ce qui découle d’une bonne connaissance des comportements de l’autre, d’une projection des représentations ou des croyances. : on peut percevoir et comprendre les conduites d’autrui en se réglant sur son comportement habituel et sans forcément lui prêter un « esprit », ou des « croyances ». C’est ce que font les animaux. En fait il faut se mettre à la place de l'autre.
              Des chercheurs se sont demandés si les étapes d’acquisition de la théorie de l’esprit étaient universelles. C’est le cas, d’après une enquête menée auprès d’enfants appartenant à cinq cultures différentes : le Canada, l’Inde, Samoa, le Pérou et la Thaïlande. Partout, la théorie de l’esprit est définitivement acquise avant l’âge de 5 ans. (Evidemment on fait des progrès ensuite)
                Une autre piste de recherche porte sur les liens entre théorie de l’esprit et le langage. Après avoir fait de la théorie de l’esprit une condition d’apparition du langage, on pense aujourd’hui que le développement des deux aptitudes est une « co-évolution » de l’intelligence.

                Lors de tâches de ce domaine, deux zones du cerveau sont particulièrement actives, le cortex préfrontal médian, et une zone entre le lobe pariétal et le lobe temporal. L’amygdale et le cortex cingulaire sont aussi activés.
              Il est curieux de constater que lorsque nous sommes devant un animal de compagnie, ou devant un robot tel que Pléo, et que nous l’observons pour déterminer ensuite nos actes et nos relations mutuelles, ce sont ces mêmes zones qui s’activent dans notre cerveau, et ce, d’autant plus qu’ils ont une attitude humaine. Cela n’intervient pas si nous observons un robot d’aspirateur, tondeuse ou de cuisine. 
             La théorie des "neurones miroirs" est aussi une des explications de ces capacités humaines de modélisation de la pensée d’autrui

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  •   Comme toute personne un peu curieuse je m'intéresse aux robots et à la robotique.            Mais les robots qui coupent l’herbe ou qui aspirent automatiquement votre appartement ne sont pas tellement extraordinaires, et s’ils sont utiles, ne sont pas spécialement sympathiques.         

             J'ai montré hier quelques figures de robots, alors parlons un peu de ces personnages et d'abord des roots de compagnies, très utiles aux personnes âgées et aux enfants surtout lorsqu'ils sont malades à l'hôpital..
             Dans cet article je vous en décrirai deux et demain je m’intéresserais aux aspects psychologiques du contact homme-robot.

     PARO :
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            Voici d’abord PARO, le petit phoque aux vertus thérapeutiques, destinés aux vieillards qui finissent leur vie en maison, Ehpad ou à l’hôpital et souffrent de la solitude.
             Les premiers prototypes de Paro, développés par Takanori Shibata, de la société AIST, datent de 2001, après une longue étude commencée en 1993. Ce bébé phoque aux grands yeux noirs est recouvert d'une fourrure blanche synthétique, hypoallergénique, antibactérienne et très peu salissante. Son squelette métallique contient des centaines de capteurs tactiles reliés à une petit ordinateur, ainsi que d'autres capteurs - lumière, son, position et température - qui lui permettent d'interagir de plus en plus finement avec son utilisateur, le tout protégé par un bouclier électromagnétique afin de ne pas dérégler un pacemaker ou des appareils électroniques de mesures physiologiques.
             Ce robot est doté d’un programme qui lui permet un certain apprentissage et d’apprendre peu à peu au contact des hommes, à interagir selon les comportements de ses utilisateurs. Ainsi lorsqu'une personne touche Paro, il s'anime, bouge la tête, la queue, cligne des yeux, les ferme quand on le caresse et émet des petits cris semblables à ceux d'un véritable bébé phoque. Paro se blottit contre l'utilisateur, lui réclame de la "nourriture" (une recharge de sa batterie via une prise-tétine) ; il est également capable de mémoriser le nom qu'on lui donne, il apprécie les remerciements et les félicitations. Il peut aussi exprimer différentes émotions : la surprise, le bonheur ou même la colère. Il reconnaît le jour et la nuit pendant laquelle il dort. Il a été homologué par l’autorité américaine du médicament.
              Auparavant, les Japonais avaient expérimenté d'autres robots animaux, chiens (Aibo) ou chats. Mais même s'ils s'avéraient attachants, les utilisateurs finissaient toujours par les comparer à de vrais animaux domestiques, ce qui est forcément décevant. Avec Paro, cet écueil est levé (personne ou presque ne sait comment se comporte au quotidien un bébé phoque...).
             Plus de 3000 exemplaires sont en service, mais son prix est élevé, environ 6000 € .

    PLEO
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              Le robot PLEO est encore plus extraordinaire : c’est un petit « dinosaure de compagnie » de 48 cm de long, vert aux yeux bleus, qui arrive chez vous comme un bébé et devient enfant, puis adolescent (d’esprit, mais il ne grandit pas en taille !). Il a été v-créé au Japon, mais est commercialisé par la firme Innvo Labs Corporation, basée à Hong Kong et aux USA.
               Pléo est complexe : sous une peau en caoutchouc, il comprend 6 ordinateurs, (deux « intelligents », et 4 de servitudes et automatismes), 14 moteurs, une centaine d’engrenages, iun système de vision à caméra infrarouge, des micros et haut-parleurs, des capteurs de posture et d’inclinaison, des capteurs dans la peau et un capteur infrarouge dans la bouche pour détecter les aliments..
                Pléo est capable d’apprentissage et d’adaptation. Pléo est d'abord un nouveau-né, il ouvre ses yeux pour la première fois, s'ajuste sur la luminosité et sur le son. Il commence à essayer d'avancer maladroitement puis apprendra à "marcher" correctement, en fonction des entraînements proposés par son maître. Petit à petit il développe sa propre personnalité aux côtés de son propriétaire.
               Pleo, dort, mange, pousse de petits rugissements, se promène tout seul et réagit aussi aux sollicitations extérieures et à la moindre caresse. Il explore son environnement, étudie votre doigt et va jusqu’à vous lécher la figure.
               PLEO est sensible au temps qui passe, ainsi il est capable de reconnaitre le jour de la nuit, l'heure du déjeuner ou de la sieste, et il vous le fera savoir si vous l'avez oublié !
               Puis il devient adolescent et développe des émotions : curiosité, étonnement, peur ; il peut être joyeux et joueur, vexé ou honteux, (si vous lui faites des remontrances). Mais comme avec un animal, vous avez l’impression qu’il vous aime. Vous lui apprenez son nom, mais vous pouvez lui apprendre à danser et à chanter, mais pas encore à lire et écrire lol. 
               Pléo ne coûte pas cher compte tenu de sa complexité, environ 450 €. Il s'en est vendu des milliers d'exemplaires, mais il semble qu'il soit indisponible à la vente actuellement (https://www.bestofrobots.fr/pleo-reborn-innvo-labs-robot-compagnon.html)

               Comment est ce possible qu’un robot puisse apprendre ainsi ? On a copié sur l’homme .
    Je vous ai souvent parlé des centres d’apprentissage, où quand vous essayez er vous faites mieux que la fois précédente, certains neurones sécrètent un neurotransmetteur : la dopamine. Cela incite à continuer dans la même voie ; au contraire si l’essai est moins bon, l’absence de dopamine vous incite à recommencer autrement.
               Chez l’animal, quand vous le dressez, vous lui donner une récompense quand il réussit, un poisson à un phoque, une otarie ou un dauphin, de la viande au tigre, un petit bout de chocolat au chien … (mais une souris d'ordinateur au chat, cela ne marche pas !).
               Le robot, c’est pareil, chaque fois qu’il réussit, qu’il progresse, un signal électrique le lui dit : c’est l’équivalent de la dopamine ou de la récompense. Evidemment pour l’instant c’est limité à des tâches simples : il n’y a que des ordinateurs et pas un vrai cerveau derrière. C’est pour cela qu’il vaut mieux un robot phoque ou dinosaure. Avec un robot chien, on se rendrait trop vite compte de la différence avec une bête réelle, dotée d’un vrai cerveau. Par contre on pourra un jour apprendre à un robot à parler correctement, à lire et à écrire ; pas à un animal (sauf les singes supérieurs auxquels on apprend le langage des sourds-muets).

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  • http://lancien.cowblog.fr/images/Animaux3/118166.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/Animaux3/essaimplusbellesphotosinsectes98020.jpg

                Je vous ai décrit hier les résultat de l’étude par l’université d’Harvard, d’un petit robot d’abeille « Robobee », de 3 cm d’envergure et pesant moins d’un gramme.
                Aujourd’hui, je vous parlerai de la partie informatique de l’étude, non pour contrôler le vol du robot, mais pour lui permettre de se repérer, de se guider et de programmer ses actions et l’activité de nombreux robots, « butinant » ensemble.

                 Les robots habituels ont à bord des accéléromètres et des gyroscopes qui leur donnent le moyen de reconstituer leur trajectoire et de se repérer sur des cartes géographiques numérisées. Mais un tel mécanisme serait trop lourd pour notre robot-abeille.
                Les chercheurs ont essayé d’imiter la vision des abeilles, avec un système visuel simple, mais efficace, qui analyse le mouvement des objets dans le champ visuel d’un « œil » capteur d’images.            Les objets proches se déplaçant plus vite dans le champ que les objets éloignés, on peut utiliser cette information pour « calculer » une représentation tridimensionnelle de l’environnement. Toutefois ce processus demande un traitement important et donc un calculateur performant, d’autant plus que le « cerveau » du robot doit ensuite prendre des décisions pour diriger son vol et commander ses actionneurs.
                Les microprocesseurs actuels pouvant faire ce calcul étaient trop gros et trop pesants.            Harvard a donc fait développer des circuits spécialisés ne faisant qu’une seule chose, mais très rapidement, et en les associant ensuite.
                Pour cela les chercheurs ont construit un beaucoup plus grand robot ;abeille, qui n’a pas volé, mais qui portait des capteurs optiques en essai, de caractéristiques et performances diverses, et devant lesquels on projetait des images de l’environnement, comme si le robot volait réellement. On étudiait alors les réactions des ailes, la puissance consommée, les performances obtenues.            Cette étude a permis d’optimiser en partie les capteurs et maintenant de commencer à étudier et à perfectionner les logiciels et les éléments de microprocesseurs, qui constitueront le cerveau de Robobee. Le problème est ensuite de coordonner les abeilles robot pour acquérir l’intelligence d’un essaim.

                Seule, une abeille ne peut pas faire grand chose et c’est la ruche tout entière qui participe à la tâche, notamment d’exploration, en sélectionnât les zones intéressantes, en balisant les itinéraires, en répartissant les tâches.
                Des chercheurs ont fait de nombreuses études dans le domaine de « l’intelligence des essaims », et des informaticiens ont fait des logiciels qui essaient de reproduire cette qualité. Mais ce n’est pas simple, car l’approche est très particulière : on ne peut programmer l’intelligence de chaque robot, on ne peut traiter l’essaim que comme un tout, chaque robot n’étant qu’un numéro, ce qui est un raisonnement complètement opposé à l’intelligence humaine qui est individuelle.            
                Un exemple simple : si on veut faire démarrer l’essaim de milliers de robot, on ne peut avoir le temps d’allumer un interrupteur sur chaque robot. Ce serait prohibitif et cela coûterait trop cher. Il faut donc un signal extérieur, partout le même où se trouve un robot qui le « réveille ».              
                Harvard a développé des programmes à partir d’organigrammes des tâches à accomplir, avec des conditions pour s’adapter à des conditions particulières, qui déclenchent de nouvelles tâches. Chose curieuse, ses informaticiens traitent l’essaim d’abeilles (robots), comme la propagation d’un fluide et chaque robot utilise un calcul de probabilités en fonction des conditions de l’environne-ment, pour déterminer s’il va accomplir une tâche donnée.
                En définitive c’est l’étude d’un comportement collectif et d'un nouveau langage informatique qui est nécessaire pour traiter ce problème.

                Les chercheurs d’Harvard ont crée ainsi des robots qui ne ressemblent pas à Robotbee, mais sont déjà fabriqués et permettent d’étudier comment coordonner leur action entre eux, grâce à ces programmes originaux. Par exemple pour que l’un des robots puisse informer les autres de trouvailles intéressant l’ensemble. Ils espèrent ainsi avoir la collaboration d’autres équipes qui poursuivraient des buts différents de ceux de Robobee et pouvoir construire des robots d’ici une dizaine d’année pour une utilisation vers 2030.
                  En effet un essaim de robots pourrait être utilisé à des fins très diverses d’exploration, par exemple rechercher des blessés, des personnes ensevelies lors de catastrophes naturelles, (par exemple en détectant, selon les robots, des sons, de la chaleur, du CO2 etc…), pour la surveillance de lieux hostiles, pour la détection d’objets disséminés dans de grandes étendues. Actuellement on peut utiliser de grands drones très coûteux, qui risquent d’échouer dans leur tâche, très longue pour explorer toute la zone concernée.
                 Avec un essaim de plusieurs milliers de microrobots peu chers et fiables, certes la plupart des robots ne trouveront rien, mais il suffit que quelques uns trouvent ce qu’on cherchait, pour que l’essaim ait accompli la mission, dans un temps très court, ce qui est indispensable le plus souvent pour la réussite de l’opération.

                  Là encore, j'ai recherché des informations plus récentes que ma documentation exhumée.
                   Il semble que le chercheurs aient opté pour que la ruche abrite un ordinateur puissant qui centraliserait les informations que transmettraient les robotsbees et les redistribuerait après traitement, indiquant individuellement à chaque robot la nouvelle zone à polliniser.
                     Le projet RoboBee pose des défis techniques si importants que les petits robots ne devraient pas voir le jour avant une dizaine voire une quinzaine d'années.
                      En attendant, il faut donc concentrer les efforts sur la sauvegarde des abeilles notamment agir pour interdire les pesticides qui les tuent. Cela ne semble pas aller vite non plus.

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  • J’ai retrouvé, en rangeant des archives, un vieil article dans  la revue « Pour la Science »,  de trois professeurs de l’Université d’Harward : les docteurs Robert wood qui enseigne l’ingénierie, madame Radhika Nagpal, informaticienne, et Gu Yeon Wei, professeur de génie électrique.
                Leur équipe étudiait et réalisait de minuscules robots, destinés à évoluer en       « colonies » pour remplacer les abeilles, décimées par les pesticides de Monsanto, qui n’arrivent plus à polliniser les plantes efficacement.
                Mais ces robots pourraient avoir de nombreuses autres missions humanitaires.

                 Cela m'a paru assez intéressant pour en faire un article su le blog.
                Je vais essayer de décrire la structure extraordinaire de ce microdrone et demain j’essaierai de résumer les problèmes de coordination autonome d’un « essaim » de robots.

                 Ces robots sont extraordinaires à deux titre :
                                      - Ils sont minuscules : ailes comprises ils ont une longueur de l’ordre de 3 cm et une longueur d’environ 4 cm.
                                        - Leur vol imite celui des insectes et les ailes sont mues à l’aide de systèmes piézoélectriques ressemblant à des muscles d’abeille.
                 Je reproduis ici les schémas parus dans « Pour la Science ». Le premier schéma ci dessous est celui du robot, très agrandi. Les deux schémas en dessous expliquent le mécanisme du vol, car le plus difficile est évidemment de faire voler ce robot qui s ‘appelle « Robobee » (l’abeille robot).            
                  Sur le schéma ci dessous, vous voyez très agrandi la constitution du robot : une structure, une batterie qui lui confère son autonomie électrique, l’alimentation, le microprocesseur qui commande le vol et les réactions du robot, puis trois « actionneurs, (en bleu) pour la commande des ailes. A l’avant des capteurs optiques, les « yeux » du robot.



    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences/robotbeeplan.jpg   

            Ce robot est d’un poids très faible : moins d’un gramme. La pesanteur et l’inertie de l’appareil sont presque négligeables par rapport aux forces aérodynamiques de frottement et d’effets des courants d’air. Les systèmes mécanique classiques (par exemple quadricoptères à voilures tournantes), ne peuvent fonctionner. Il faut imiter le vol des insectes et commander les ailes comme avec des muscles.
              Nos chercheurs ont recours à des matériaux piézoélectriques, qui se contractent sous l’effet d’une tension électrique et se courbent dans un sens, puis dans l’autre si on inverse la tension. Les ailes sont articulées de façon à pouvoir se mouvoir d’avant en arrière sous l’effet de cet actionneur principal. Le robot bat donc des ailes, mais cela ne lui confère pas une stabilité suffisante..
              Les ailes peuvent aussi pivoter sur elles mêmes, en avant et en arrière. Là pas d’actionneur : cette rotation est passive, sous l’effet des forces aérodynamiques de l’air et de l’inertie des ailes, et l’élasticité de leurs charnières. On peut montrer cela par le calcul et également que le vol est ainsi stabilisé (j’avoue que la démonstration que j’ai essayé de lire sur un article plus complet, dépasse largement mes connaissances mathématiques !!!).
                Par ailleurs de petits actionneurs latéraux peuvent « déformer » les mouvements de l’aile, pour engendrer des couples qui permettent de diriger, faire monter ou descendre et faire tourner le robot.
                Les « muscles piézoélectriques » développent une puissance comparable à ceux physiologiques d’un insecte.
                 De nombreux mécanismes ont été essayé et optimisés, tant sur le plan du vol que de la facilité de construction. Le problème principal est celui de la source d’énergie : pour le moment les vols ont eu lieu avec une source externe. Aucune batterie n’est actuellement assez légère et puissante pour permettre un vol de plus de quelques dizaines de seconde !! 
               Demain je parlerai de la difficulté technique de créer un microprocesseur qui serve de cerveau à l’abeille robot, avec les capteurs lui permettant de se diriger 
    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences/mouvementrobobee.jpg
                 Quelques mots sur la réalisation pratique de ces minuscules robots (voir le schéma ci dessous).
                Le matériau résistant est constitué de deux plaques très fines de fibres de carbone. On usine au laser les pièces à réaliser identiques dans les deux plaques. Puis on intercale entre elle une plaque de plastique mou et deux plaques d’adhésif et on aligne le tout .
    On peut réaliser ainsi des plaques déformables et notamment des articulations, suffisamment résistantes.
                Des éléments du châssis sont ainsi réalisés sur une plaque plane et on procède à un dépliement autour d’articulations, qui permet ainsi d’obtenir une structure 3D.
                La technique doit permettre une très grande série (des centaines de milliers d’insectes) et un coût très bas. 
    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences/montagerobobee.jpg
                 Les vols de ces robots ont eu lieu, mais avec un apport d’énergie extérieur Sans doute le problème du micoroprocesseur sera t’il résolu avec les progrès des technologies. Beaucoup plus difficile est celui de la source d’énergie, de très faible poids. 
                  Avant d'écrire cet article j'ai recherché sur internet ce qu'était devenue cette étude. J'ai trouvé des articles datant de 2019.
                  Robotbee a été doté de minuscules panneaux solaires photovoltaïques, mais il ne peut voler que sous l'éclairage de lampes très forte, le soleil n'étant pas suffisant pour donner assez d'énergie pour le vol.
                   Les chercheurs réfléchissent actuellement à des piles miniatures à combustible à oxyde solide, qui fonctionnent à partir d'hydrocarbures et qui permettent un bon rendement électrique.
                    L'étude continue donc, mais les problèmes sont très difficiles et non encore résolus.
                    Je ne sais pas quand nous verrons dans la nature, des essaims de robotsbees politiser les fleurs.  

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  • les encres invisibles, dites "sympathiques"

             Qui d’entre nous n’a pas, quand il était enfant, et avec l’aide d’un parent ou grand-parent, utilisé de « l’encre sympathique ».
             Pourquoi d’abord appeler « sympathique » de l’encre invisible, tant qu’on n’a pas fait subir un traitement au papier sur lequel elle a servi à écrire ?
             Sympathique, en français dans le langage courant, le mot « sympathie » a conservé son sens étymologique, issu du grec sumpatheia, « affinité naturelle ». Quelqu’un de sympathique est quelqu’un pour lequel on ressent une certaine affinité.
             En anglais le sens est différent car il a un sens de compassion, par exemple exprimer sa sympathie pour des condoléances.
            Mais sympathique, c’est aussi « qui agit indirectement ». C’est par exemple une note de musique qui peut être émise par un instrument, alors qu’on en joue une autre « par sympathie ». L’encre sympathique est donc une encre qui ne permet pas de lire directement, mais indirectement, après révélation.

            Quand j’étais enfant j’ai écrit pour m’amuser, avec bien des produits
                 • du vinaigre, devenant rouge une fois chauffé.
                • du jus de citron, donnant une couleur brun-roux une fois chauffé.
                • de l'oignon pressé, devenant jaunâtre une fois chauffé.
                • du jus de cerise, donnant une couleur verte une fois chauffé.
               • du lait, qui devenait noirâtre une fois chauffé.
           J’ai reçu aussi quelques claques pour m’être fait des taches sur mes vêtements !
           Mon grand-père m’avait expliqué que le brunissement accéléré du papier imprégné par le jus de citron ou le vinaigre, est dû à l'altération de la cellulose du papier par l'acidité de ces produits, une réaction se produisant sous l’effet de la chaleur.
          J’ai lu depuis une explication plus générale : la température de combustion du liquide utilisé comme encre est plus basse que celle du papier. La chaleur déclenche une réaction d’oxydation de l’encre dont la couleur se modifie.

             J’ai lu récemment dans la revue «Pour la Science » un article de Kristie Macrakis, professeur d’histoire technologique à l’Institut d’Atlanta, et j'en tire quelquees anecdotes sur les encres invisibles.

             Des encres sympathiques au cobalt auraient été utilisées pendant la guerre de 14/18 par les allemands pour sécuriser leurs messages.
             Ce type d’encre était connu sous le nom « d’encre d’Hellot », le chimiste Jean Hellot, qui s’était intéressé à des minerais de cobalt, bismuth et fer et qui faisait des recherches sur les encres invisibles; il avait fait en 1736 un article dans le journal de l’Académie Royale des Sciences à Paris. Mais lui même indiquait dans cet article qu’un artiste allemand avait déjà fait un exposé sur ces encres.
            Il semble même que la découverte soit plus antérieure, due, en 1705, à une chimiste allemande connue sous les initiales DJW, et qui serait probablement Dorotea Juliana Wallich. En solution le chlorure de cobalt était rose pâle et son encre très peu visible, mais à la chaleur, le écritures devenaient vertes.
             En solution, les molécules d’eau remplacent les ions chlorure et forment avec le cobalt un complexe rose pâle. Cette solution ne se voit pas à l’œil nu lorsque le papier est sec. Sous l’effet de la chaleur, l’eau sort du complexe et les ions chlorure agissent sur le cobalt et formant une structure anhydre d’un bleu intense.

           Jean Hellot a établi à l’époque, une classification des encres invisibles, qui pouvaient être révélées par la chaleur, sous l’effet de l’air ou de produits gélatineux comme le gluten, de révélateurs chimiques, et d’autres qui apparaissaient et disparaissaient spontanément.
            Il s’était même amusé à utiliser les couleurs de ces encres pour peindre des paysages d’hiver, qui devenaient des paysages de printemps sous l’effet de la chaleur et l’idée connut beaucoup de succès pour réaliser des pare-feux de cheminée.

           Les sels de cobalt sont également sensibles à l’humidité et ils servirent à faire des papiers tests, qui viraient du bleu au rose à l’approche d’un risque de pluie.
           Les encres sympathiques furent aussi, jusqu’au XIXème siècle furent utilisées pour des tours de magie.
          Depuis elles ont acquit la réputation d’utilisation dans les services d’espionnage, dans des films et des jeux. Certes des études ont été faites par les services de défense, mais les informations sont maintenant transmises par radio ou par des moyens électroniques et le cryptage informatique et mathématique a remplacé les encres sympathiques.

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