Des scientifiques de Virginia Tech ont mis au point un nouveau gant inspiré des pieuvres.
Nous, les humains, ne sommes pas très doués pour saisir les objets sous l’eau, mais une nouvelle recherche révèle comment la nature pourrait nous donner un coup de main. Les scientifiques ont mis au point un gant spécialement conçu à cet effet, qui s’inspire du design d’une pieuvre, avec des ventouses en caoutchouc et une capacité de détection sophistiquée qui imitent les systèmes musculaires et nerveux uniques de la créature marine.
Contrairement à l’homme, la pieuvre est très bien équipée pour manipuler toutes sortes d’objets dans l’eau. Cela est facilité par plus de 2 000 ventouses réparties sur huit bras et par sa capacité à traiter les informations provenant d’un ensemble de capteurs chimiques et mécaniques. Cela permet à la pieuvre de naviguer sur des terrains rocheux et de s’accrocher à des coquillages lisses et à des bernacles rugueux. Plus important encore, elle peut le faire avec un toucher délicat et sans exercer une force excessive.
Des chercheurs de Virginia Tech ont tenté de recréer ces capacités pour la main humaine avec ce qu’ils appellent l’Octa-glove. Ce gant se compose de tiges en caoutchouc recouvertes de membranes souples et actionnées qui imitent les ventouses de la pieuvre et sont conçues pour adhérer à des surfaces planes et incurvées en exerçant une légère pression.
Le gant est capable de faire cela grâce à un ensemble de capteurs de proximité optiques micro-LIDAR qui détectent les objets proches. Un microcontrôleur relie les capteurs aux ventouses synthétiques afin de régir leur comportement. Les capacités de préhension du gant peuvent être configurées en ajustant le réseau de capteurs en fonction de la tâche à accomplir.
Un nouveau gant inspiré de la pieuvre peut s’agripper à des objets sous-marins par un toucher délicat.
Lorsqu’il s’accroche à de petits objets tels que des cuillères, des jouets en métal et une balle en hydrogel, le gant s’appuie sur un seul capteur pour les saisir avec délicatesse. En utilisant tous ses capteurs embarqués pour détecter les objets, le gant est capable de saisir des objets plus grands comme des assiettes, des boîtes et des bols, sans que l’utilisateur ait besoin de fermer la main.
« En associant des matériaux adhésifs souples et réactifs à des composants électroniques intégrés, nous pouvons saisir des objets sans avoir à les serrer », explique le professeur Michael Bartlett, qui a dirigé l’équipe de recherche. « Cela rend la manipulation d’objets humides ou sous-marins beaucoup plus facile et plus naturelle. L’électronique peut activer et libérer l’adhérence rapidement. Il suffit de déplacer la main vers un objet, et le gant fait le travail pour le saisir. Tout cela peut se faire sans que l’utilisateur n’ait à appuyer sur un seul bouton. »
Les scientifiques imaginent que leur Octa-glove peut être utilisé dans toutes sortes d’applications sous-marines. Il pourrait être porté par des plongeurs-sauveteurs chargés d’extraire des personnes ou des objets de situations délicates, par des ingénieurs chargés de l’entretien des ponts ou par des archéologues à la recherche d’objets immergés. Ce qui est important, c’est qu’il leur permettra de saisir des objets sans exercer une forte pression, en s’appuyant sur les capacités de détection et les ventouses synthétiques du gant pour faire le gros du travail.
L’Octa-glove pendant les tests
« Ces capacités imitent la manipulation, la détection et le contrôle avancés des céphalopodes et fournissent une plateforme pour les peaux adhésives sous-marines synthétiques qui peuvent manipuler de manière fiable divers objets sous-marins », a déclaré l’auteur de l’étude, Ravi Tutika. « C’est certainement un pas dans la bonne direction, mais il nous reste beaucoup à apprendre à la fois sur la pieuvre et sur la fabrication d’adhésifs intégrés avant d’atteindre les capacités de préhension complètes de la nature. »
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq1905
https://vtx.vt.edu/articles/2022/07/eng-bartlett-octaglove.html
