Le robot chenille intègre un réseau de réchauffeurs à nanofils sur toute la longueur de son corpsUniversité d’État de Caroline du Nord
Si vous fabriquez un petit robot capable d’explorer des espaces restreints, il serait bon que cet appareil puisse également se frayer un chemin à travers des espaces étroits. Un nouveau robot expérimental peut faire exactement cela, en imitant une chenille.
Le robot à corps mou de 9 cm de long est en cours de développement à la North Carolina State University, par une équipe dirigée par le professeur Yong Zhu.
Il s’inspire de la chenille de la teigne de la nacre ( Pleurotya ruralis). Comme les autres chenilles, celle-ci avance ou recule en enroulant séquentiellement des segments de son corps – la courbure du corps se déplace soit d’avant en arrière, soit d’arrière en avant. Et tandis que la chenille utilise ses muscles pour le faire, le robot utilise des radiateurs à nanofils.
Son corps est composé de deux couches empilées de polymères différents – celle du dessus se dilate lorsqu’elle est chauffée, tandis que celle du bas se contracte lorsqu’elle est chauffée. Intégré dans la couche supérieure se trouve un réseau de nanofils d’argent, comportant plusieurs points de plomb sur la longueur du robot.
Lorsqu’un courant électrique est appliqué à l’un de ces points, les nanofils de cette zone chauffent, chauffant ainsi le polymère qui les entoure. Cela fait que le corps du robot se courbe vers le haut dans cette zone uniquement. Ainsi, en appliquant séquentiellement un courant à plusieurs points de dérivation adjacents, il est possible de générer une boucle qui descend le long du corps dans les deux sens.
« Nous avons démontré que le robot-chenille est capable de se tirer vers l’avant et de se pousser vers l’arrière », a déclaré le chercheur postdoctoral Shuang Wu, premier auteur de l’étude. « En général, plus nous appliquions de courant, plus il se déplacerait rapidement dans les deux sens. Cependant, nous avons constaté qu’il existait un cycle optimal, qui donnait au polymère le temps de refroidir – permettant ainsi au « muscle » de se détendre avant de se contracter à nouveau. «
En activant sélectivement les éléments chauffants à nanofils à l’avant et à l’arrière du robot, les chercheurs ont pu le déplacer à travers un espace de 30 mm de long mesurant seulement 3 mm de hauteur. Le robot peut être vu en train de le faire dans la vidéo ci-dessous.
« Cette approche de la conduite du mouvement dans un robot souple est très économe en énergie, et nous sommes intéressés à explorer les moyens de rendre ce processus encore plus efficace », précise Yong Zhu. « Les prochaines étapes supplémentaires incluent l’intégration de cette approche de la locomotion des robots mous avec des capteurs ou d’autres technologies à utiliser dans diverses applications, telles que les dispositifs de recherche et de sauvetage. »
