Une pince souple équipée d’un de ces thermomètres est utilisée pour mesurer la température d’un œuf dur.
Pour qu’il soit vraiment souple, un robot à corps mou ne peut contenir aucun composant dur et rigide. C’est pourquoi nous avons déjà vu des batteries, des circuits et des actionneurs mous. Aujourd’hui, un thermomètre souple et extensible vient s’ajouter à cette liste.
Actuellement en cours de développement à l’école d’ingénierie et de sciences appliquées John A. Paulson de l’université Harvard, le dispositif auto-alimenté est composé de trois couches : un électrolyte hydrogel contenant du sel, une électrode et un matériau diélectrique (non conducteur) séparant les deux.
Les ions s’accumulent à l’interface entre le matériau diélectrique et l’électrolyte, tandis que les électrons s’accumulent à l’interface entre le matériau diélectrique et l’électrode. Cela produit un déséquilibre dans la charge électrique des deux interfaces, ce qui entraîne la formation d’un phénomène électrochimique connu sous le nom de nuage ionique dans l’électrolyte.
Lorsque la température autour du thermomètre change, l’épaisseur du nuage ionique change en conséquence, ce qui fait que l’électrode produit un courant électrique. Comme l’intensité de ce courant varie avec la température – mais n’est pas affectée par l’étirement ou la compression du thermomètre – il sert d’indicateur exact et précis de la température ambiante.
Dans les tests réalisés jusqu’à présent, le thermomètre souple s’est avéré plus sensible qu’un thermomètre thermoélectrique traditionnel : il réagit aux changements de température en l’espace de 10 millisecondes environ. En outre, selon les matériaux utilisés dans leur construction, diverses versions du thermomètre étaient capables de mesurer des températures aussi élevées que 200 ºC et aussi basses que -100 ºC.
« Nous avons mis au point des capteurs de température souples à haute sensibilité et à temps de réponse rapide, ce qui ouvre de nouvelles possibilités pour créer de nouvelles interfaces homme-machine et des robots souples dans les domaines de la santé, de l’ingénierie et du divertissement », a déclaré le professeur Zhigang Suo, auteur principal d’un article sur cette recherche.
https://www.pnas.org/content/119/4/e2117962119
https://www.seas.harvard.edu/news/2022/01/soft-stretchable-thermometer
