Système robotique souple entièrement compostable. Crédit : Nature Sustainability (2026). DOI : 10.1038/s41893-026-01780-4
La prolifération rapide des robots et des appareils électroniques impose au monde un fardeau environnemental nouveau et croissant. Selon l’Institut des Nations Unies pour la formation et la recherche (UNITAR), les déchets électroniques mondiaux ont atteint environ 62 millions de tonnes en 2022, dont une part importante n’a été ni collectée ni recyclée, mais enfouie ou incinérée.
Avec l’adoption croissante des robots souples dans divers secteurs – tels que la santé, l’agriculture et l’exploration environnementale –, les systèmes robotiques en fin de vie constituent une nouvelle source de déchets électroniques de nouvelle génération. En particulier, les robots souples et leurs systèmes électroniques associés sont généralement construits à partir d’architectures multicouches composées d’élastomères polymères thermodurcissables, d’alliages métalliques et de semi-conducteurs extrinsèques. Ces combinaisons de matériaux hétérogènes rendent le recyclage pratiquement impossible et empêchent la dégradation naturelle, ce qui alimente les inquiétudes quant à la durabilité intrinsèque de ces technologies.
Face à ces défis, une équipe de recherche conjointe SNU-Sogang-JKU, dirigée par le professeur Seung-Kyun Kang (Université nationale de Séoul), le professeur Sang-Yup Kim (Université Sogang) et le professeur Martin Kaltenbrunner (Université Johannes Kepler de Linz), a mis au point un système électronique robotique souple entièrement biodégradable et compostable.
Ce système conserve des performances et une durabilité élevées en fonctionnement et se décompose intégralement après utilisation. L’équipe a utilisé un élastomère biodégradable anhydre, le polyglycérol sébacate) (PGS), comme matériau structurel pour le cadre du robot, permettant ainsi la réalisation d’actionneurs souples à faible hystérésis et à excellente élasticité.
Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Sustainability .
L’actionneur de flexion à base de PGS a démontré une durabilité remarquable, conservant des angles de flexion et des forces de sortie quasi inchangés même après un million de cycles d’actionnement, et préservant des performances stables après un stockage de longue durée. De plus, des composants électroniques inorganiques biodégradables composés de magnésium (Mg), de molybdène (Mo) et de silicium (Si) ont été intégrés dans un doigt robotique souple unique afin d’y incorporer des capteurs de courbure, de déformation, tactiles, de température, d’humidité et de pH, ainsi que des éléments chauffants, des stimulateurs électriques et des modules d’administration de médicaments. Cette conception démontre ainsi l’efficacité d’une plateforme électronique biodégradable multifonctionnelle et hautement intégrée.
Lorsque l’ensemble du système robotique a été soumis à un compostage industriel, la structure et les composants électroniques se sont décomposés en quelques mois. Des tests de croissance végétale réalisés avec le compost obtenu ont confirmé l’absence de toxicité environnementale.
Le professeur Kang a déclaré : « Ces recherches surmontent les limitations traditionnellement associées aux matériaux biodégradables et démontrent l’existence de systèmes robotiques et électroniques souples présentant des niveaux pratiques de durabilité et de performance, établissant ainsi une nouvelle référence en matière de robotique durable. »
Le Dr Kyung-Sub Kim a ajouté : « En atteignant simultanément des performances élevées, une biodégradabilité complète et une sécurité écologique, cette plateforme devrait servir de technologie fondamentale pour la transition vers une robotique et une électronique respectueuses de l’environnement. »
L’étude présente une solution fondamentale au problème croissant des déchets associés à la robotique et aux appareils électroniques et introduit un nouveau paradigme dans lequel les machines intelligentes accomplissent leurs missions et retournent au sol, non pas comme déchets, mais comme partie intégrante de la nature.
https://techxplore.com/news/2026-03-compostable-robot-million-food.html
