Un « robot » humanoïde fabriqué à partir d’un matériau à changement de phase passe de l’état solide à l’état liquide pour s’échapper de prison, ce qui n’est qu’une démonstration de cette nouvelle technologie.
Des chercheurs ont créé une nouvelle catégorie de robots capables de passer d’une forme solide à une forme liquide à la demande. Lors d’une série de tests, ces nouveaux robots ont pu se déplacer et changer de forme pour effectuer des courses d’obstacles, transporter des objets ou même s’échapper d’une cellule de prison comme Terminator.
Il existe généralement deux types de robots : les robots traditionnels, qui sont durs et solides, mais pas particulièrement flexibles. Et puis il y a les robots souples, qui sont plus flexibles mais pas aussi forts. Pour cette nouvelle étude, des chercheurs de l’université Carnegie Mellon et de l’université chinoise de Hong Kong ont mis au point un nouveau type de robot qui combine le meilleur des deux mondes.
Les nouveaux robots sont constitués de ce que l’équipe appelle de la matière à transition de phase magnétoactive (MPTM : magnetoactive phase transitional matter) – en anglais, cela signifie que la matière peut passer de la forme liquide à la forme solide par exposition à des champs magnétiques. L’ingrédient clé est le gallium, un métal dont le point de fusion est très bas (un peu moins de 30 °C), et dans lequel sont intégrées des particules magnétiques.
L’idée est que les robots MPTM restent solides à température ambiante et que, lorsqu’ils sont exposés à un champ magnétique alternatif, ils commencent à bouger grâce aux particules intégrées. Un champ magnétique plus concentré chauffe les particules pour faire fondre le robot sous sa forme liquide. Lorsqu’il refroidit, il se durcit et redevient solide.
Robot métallique à changement de phase
Les chercheurs ont démontré un large éventail de tâches possibles pour lesquelles ce système pourrait être utilisé. Dans l’une des vidéos les plus spectaculaires, un « robot » humanoïde se tient dans une cellule de prison, faisant les cent pas grâce à un aimant traînant sous lui. Pour s’évader de la prison, le robot se liquéfie et se glisse entre les barreaux comme le Terminator T-1000, avant de se re-solidifier de l’autre côté. À la fin de la vidéo, il reprend sa forme humaine, mais ne soyez pas trop impressionnés – l’équipe a dû le refondre manuellement dans un moule et le remettre en place.
Dans d’autres tests, l’équipe contrôle soigneusement les champs magnétiques dans différentes zones pour guider les robots dans des parcours d’obstacles en rampant sur le sol, en sautant par-dessus des fossés, en escaladant des murs et en poussant des objets. Les robots peuvent même se diviser en deux pour envoyer chaque pièce faire son travail, avant de les ramener pour les fusionner à nouveau.
Dans des cas d’utilisation plus pratiques, deux petits robots poussent une LED en place dans un circuit électronique, avant de se positionner au-dessus des connexions et de fondre pour la souder efficacement. Dans une autre vidéo, un carré de ce matériau retire un corps étranger d’un modèle réduit d’estomac en se ramollissant, en engloutissant l’objet, en durcissant, puis en s’éclipsant. Le matériau pourrait même servir de vis liquide en fondant dans une douille et en se solidifiant pour maintenir deux pièces ensemble.
Bien sûr, tout ceci n’est qu’une preuve de concept, et il existe sans doute des moyens bien plus simples d’accomplir toutes ces tâches. Néanmoins, il s’agit d’une idée intéressante, qui pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications si les recherches se poursuivent.
https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00693-2
