Un nouveau robot souple peut passer d’un véhicule à moteur à un drone volant, et inversement.
La plupart des robots sont conçus pour une tâche spécifique et ne sont pas très adaptables. Mais des ingénieurs de l’université Virginia Tech ont mis au point un robot souple capable de se métamorphoser en toute une série de formes, comme des robots conducteurs, volants ou nageurs, grâce à une peau en caoutchouc remplie d’un métal qui passe facilement de la forme liquide à la forme solide.
Pour créer un robot aussi polyvalent, les chercheurs ont commencé par concevoir un matériau capable de changer de forme à la demande, de conserver cette forme aussi longtemps que nécessaire, de revenir à sa configuration initiale, et ce plusieurs fois. Ce matériau est constitué d’un endosquelette en élastomère, découpé selon un motif de triangles en forme de kirigami. A l’intérieur de ce matériau se trouve un réseau de tubes contenant un alliage métallique à bas point de fusion, ainsi qu’un ensemble d’éléments chauffants en forme de vrilles. La structure peut être associée à des actionneurs, des moteurs et d’autres composants pour le mouvement et le changement de forme.
L’idée est que le robot démarre à plat, avec le métal à l’intérieur sous sa forme liquide. Il peut être plié et étiré dans la forme souhaitée pour le robot, et le métal durcit alors pour devenir solide et conserver cette forme. Une fois la tâche terminée, les éléments chauffants peuvent être allumés pour réchauffer le métal à 60 °C, ce qui le fait fondre et redonne au robot sa forme initiale. À partir de là, il est prêt à être remodelé en fonction de ce qu’il doit faire ensuite. Il peut se transformer et se fixer en moins d’un dixième de seconde.
Lors de tests, l’équipe a utilisé le matériau pour créer un robot capable de se déplacer sur le sol, puis de se transformer en drone volant. Il s’agit essentiellement d’une feuille plate avec des hélices orientées vers le haut dans sa configuration de vol, et dans sa forme de conduite, il ressemble à un taco plié en deux avec des roues qui touchent le sol.
Un autre modèle d’essai a utilisé le matériau comme base pour un sous-marin, qui pourrait plonger au fond d’un aquarium, ramasser des billes et les ramener à la surface.
« Nous sommes enthousiasmés par les possibilités que ce matériau présente pour les robots multifonctionnels », a déclaré Edward J. Barron III, co-auteur de l’étude. « Ces composites sont suffisamment solides pour résister aux forces des moteurs ou des systèmes de propulsion, tout en pouvant facilement se déformer, ce qui permet aux machines de s’adapter à leur environnement. »
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abg2171
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