25 Mai, 2022

Un drone amphibie utilise un disque inspiré des rémoras pour se déplacer sous l’eau

Electronique, Informatique, Internet, Logiciel, Matériel, NTIC, Réseau, Technologie, Télécoms, Téléphonie

Le drone passe de la navigation aérienne à la navigation sous-marine en moins d’une demi-seconde. Son disque d’inspiration biologique est la partie orange du dessus.

Si nous avons déjà entendu parler de quelques drones aériens capables d’opérer sous l’eau, un nouveau drone pousse ce concept beaucoup plus loin. Grâce à un disque de succion inspiré des poissons, il peut se déplacer sous l’eau – peut-être même dans des sous-marins – pour économiser l’énergie de la batterie.

Le prototype a été mis au point grâce à une collaboration entre des scientifiques de l’université Beihang en Chine, de l’Imperial College de Londres et de l’institut de recherche suisse Empa.

Il se présente sous la forme d’un petit quadcoptère étanche, au sommet duquel se trouve un disque en silicone imprimé en 3D, inspiré d’un appendice similaire situé sur la tête aplatie du poisson rémora. Le rémora utilise ce disque pour s’accrocher à des animaux plus grands comme les baleines, les requins et les raies manta. Lorsque la créature hôte se nourrit, le rémora s’en détache temporairement pour engloutir les restes de nourriture dans l’eau.

Comme le disque naturel du rémora, la version synthétique du drone n’est pas une simple ventouse. Elle intègre des rangées parallèles de membranes flexibles, dont les espaces forment des compartiments d’aspiration individuels. Pour le poisson comme pour le drone, cette caractéristique permet au disque d’adhérer à des surfaces courbes, rugueuses et inégales, et de maintenir sa prise même lorsque le disque entier n’est pas en contact avec la surface.

Un rémora, avec son disque de succion visible sur le dessus de sa tête.

Le drone est capable de voler comme n’importe quel autre quadcoptère, mais il peut également descendre sous la surface de l’eau – ou émerger de dessous – en seulement 0,35 seconde. Il s’agirait de la vitesse de transition la plus rapide de tous les drones aéro-aquatiques.

Sous l’eau, les extrémités des hélices de l’hélicoptère se replient passivement, ce qui rend ces hélices plus efficaces pour propulser l’appareil dans l’eau. À l’aide d’une caméra embarquée, il peut alors chercher et se fixer sur sa cible. Cette cible peut être mobile, comme un sous-marin ou une baleine à l’étude, ou fixe, comme un pipeline ou la jambe d’une plate-forme pétrolière.

« La communication et la transmission de signaux sous l’eau n’est pas facile, donc [le drone] peut avoir des niveaux d’autonomie sous l’eau et dans l’air qui sont guidés par des capteurs embarqués », nous a dit le professeur Mirko Kovač de l’Empa et de l’Imperial College. « L’un des avantages de la capacité de transition vers l’air est qu’il n’a pas nécessairement besoin de communiquer sous l’eau, mais peut au contraire sauter hors de l’eau et envoyer les signaux avec les réseaux 5G ou Wi-Fi. »

En guise de bonus supplémentaire, le disque d’aspiration de l’hélicoptère fonctionne également sur terre. Cela signifie que s’il a besoin de flâner à un endroit, il peut se coller à un surplomb tel que l’avant-toit d’un toit, puis éteindre ses moteurs jusqu’à ce qu’il ait besoin de se déplacer à nouveau – il devrait sinon faire du surplace, épuisant sa batterie beaucoup plus rapidement.

On espère qu’une fois développée, cette technologie pourra trouver des applications dans les études maritimes, les opérations de recherche et de sauvetage, la détection environnementale et les inspections industrielles.