Un robot souple mesurant 2 cm saute et nage sous la lumière infrarouge
- Un robot souple de deux centimètres saute sous la lumière infrarouge
- La structure en élastomère cristallin liquide se tord lorsqu'elle est chauffée
- Le robot peut nager et surmonter des obstacles sans batteries
- Les résultats sont publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences
Des chercheurs américains ont présenté un nouvel échantillon dans le domaine de la robotique douce — un robot de deux centimètres, fabriqué en élastomère cristallin liquide. Sa taille compacte et sa structure flexible lui permettent d'effectuer des mouvements dynamiques sans entraînements traditionnels.
Conception et matériaux
Le corps du robot est un tige enroulée en anneau, dont les extrémités sont reliées, formant une queue en V. L'élastomère cristallin liquide utilisé change de forme sous l'effet de la chaleur, tout en conservant une élasticité suffisante pour un retour rapide à l'état initial.
La principale source d'énergie est la lumière infrarouge. Lorsque les rayons touchent le matériau, celui-ci se réchauffe, ses molécules se réorganisent et la tige commence à se tordre. La déformation accumulée atteint une valeur critique, après quoi la queue se repousse brusquement de la surface, propulsant le robot dans les airs.
Pendant le vol, l'anneau se déploie automatiquement dans sa forme d'origine, se préparant pour le prochain cycle. Ainsi, le robot peut effectuer une série de sauts sans aucune intervention extérieure, il suffit de maintenir l'éclairage par rayonnement infrarouge.
En plus de sa capacité à sauter sur des terrains variés, le dispositif montre une capacité à nager. Grâce à son enveloppe hydrophobe et à sa capacité à changer de volume, le robot peut se déplacer à la surface de l'eau en utilisant les mêmes transformations thermiques pour générer de l'impulsion.
Lors d'une série d'essais en laboratoire, le robot a effectué plus de 200 sauts consécutifs, franchissant des obstacles d'une hauteur allant jusqu'à 5 mm et parcourant des distances allant jusqu'à 30 cm en un seul cycle. La consommation d'énergie est restée faible : il suffisait de maintenir l'intensité du rayonnement infrarouge dans la plage de 0,5 à 1 W/cm².
Les auteurs soulignent que cette approche ouvre de nouvelles possibilités pour la création de systèmes souples autonomes capables de fonctionner dans des conditions où les moteurs et les batteries traditionnels sont impossibles ou indésirables.
Les domaines d'application potentiels incluent les opérations de recherche et de sauvetage dans des zones difficiles d'accès, le suivi des paramètres écologiques dans les milieux aquatiques et l'exploration de paysages microscopiques.
À l'avenir, l'équipe prévoit de mettre à l'échelle la technologie, d'explorer des sources de chaleur alternatives et d'améliorer la maniabilité du robot grâce à des motifs lumineux modulaires.
Source : N+1
