Illustration d’une plante aquatique (à gauche) et du robot.
Vous pensez peut-être que les insectes aquatiques se déplacent à la surface de l’eau en remuant simplement leurs pattes, mais ils utilisent en fait ce que l’on appelle l’effet Maragoni. Les scientifiques ont maintenant utilisé ce phénomène dans un minuscule robot aquatique silencieux.
L’effet Maragoni est défini comme « le transfert de masse le long d’une interface entre deux fluides en raison d’un gradient de tension superficielle ». Les stridents l’exploitent en sécrétant des composés insolubles dans l’eau, appelés lipides, qui créent un déséquilibre de la tension de surface qui les fait avancer. Dirigée par le professeur adjoint Hassan Masoud, une équipe de la Michigan Technological University a construit un petit robot qui fonctionne de la même manière.
L’appareil repose sur un ensemble de flotteurs en forme de pontons placés côte à côte. Mais au lieu d’utiliser des lipides pour sa propulsion, il crée le déséquilibre de la tension superficielle par la libération contrôlée d’alcool isopropylique.
Le liquide est contenu dans le corps cylindrique du robot et est distribué par une buse pivotant horizontalement à l’arrière. En contrôlant à distance la direction dans laquelle cette buse est orientée, il est possible de diriger le robot en temps réel. Sa vitesse est contrôlée en faisant varier le débit de l’alcool.
Dans sa version actuelle, le robot a une vitesse maximale d’environ 100 mm par seconde et un rendement énergétique d’environ 600 mm par millilitre d’alcool. Les scientifiques s’efforcent d’améliorer ces deux chiffres, dans l’espoir que cette technologie puisse un jour être utilisée dans des applications telles que l’observation de la faune ou la surveillance de l’environnement dans des endroits difficiles d’accès. Il est même possible que des « essaims » autonomes de robots puissent travailler ensemble sur de telles tâches.
Le robot a récemment été décrit dans un article publié dans la revue Bioinspiration & Biomimetics, et peut être vu en action dans la vidéo ci-dessous.
Il convient de noter que des chercheurs de l’Institut de technologie de Harbin et de l’Université de Harvard ont déjà conçu des robots inspirés des water-striggers, bien qu’ils n’aient pas utilisé l’effet Maragoni de la même manière que le robot de Michigan Tech.
https://www.mtu.edu/unscripted/2021/10/guest-blog-why-we-built-a-bug-robot-that-can-surf.html
