C’est une chose d’avoir des papillons quand vous êtes nerveux, mais imaginez un petit robot qui rampe à l’intérieur de votre estomac. Et pourtant, des chercheurs ont mis au point un robot «origami» ingérable qui fait exactement cela. Avalé comme une cachet, le robot se déplie en un vrai « Transformer » pour soigner une blessure ou supprimer des objets étrangers, tels que des piles boutons.
Ce n’est pas le premier robot inspiré par l’origami fabriqué à ce jour. Mais c’est le résultat d’un effort de collaboration avec des scientifiques du MIT, de l’Université de Sheffield et de l’Institut de Technologie de Tokyo, car le robot se compose d’un matériau sensible à la chaleur pris en sandwich entre deux couches de matériau structurel.
Lorsqu’il est chauffé, les couches intercalées font que le robot se déplie selon une configuration en forme de fente sur ses couches extérieures. Pour ce robot particulier, l’équipe a utilisé un type d’intestin de porc couramment utilisé dans les boyaux de saucisse, en tant que matériau de structure, tandis que la couche de contraction est faite d’une pellicule rétractable biodégradable baptisé Biolefin.
Pour créer un robot qu’une personne pourrait ingérer, l’équipe a dû venir avec une conception suffisamment compressible pour tenir dans un cachet ou capsule. Les chercheurs ont ensuite enfermé cela dans une capsule de glace, qui fond quand elle atteint l’estomac permettant au robot de se déplie. Grâce à beaucoup d’essais et d’erreurs, les chercheurs sont arrivés à une conception de robot de style accordéon qui pourrait se déplie dans un rectangle.
Pour obtenir que le robot se déplace à l’intérieur de l’estomac, l’équipe a appliqué des champs magnétiques pour contrôler le mouvement d’un aimant permanent intégré dans l’un des plis d’accordéon du robot. En changeant les champs magnétiques, ils ont été en mesure de faire tourner le robot avec suffisamment de précision pour enlever une pile bouton collé à la paroi de l’estomac synthétique.
« Pour les applications à l’intérieur du corps, nous avons besoin d’un petit système robotique contrôlable et autonome » assure le directeur du Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) du MIT, Daniela Rus. « Il est vraiment difficile de contrôler et de placer un robot à l’intérieur du corps si le robot est fixé à une attache. »
Le robot peut se déplacer en utilisant un mouvement « stick-slip ». La friction fait que ses appendices collent sur une surface quand il exécute un mouvement et quand il se fléchit, cela provoque un changement dans sa distribution de poids qui lui permet de se glisser librement. Le matériau biocompatible utilisé, cependant, s’est avéré être assez malléable pour que l’équipe arrive avec quelques modifications de conception pour permettre au robot de se déplacer à l’intérieur de l’estomac rempli de liquide.
« Dans notre calcul, 20 % des mouvements vers l’avant sont par propulsion d’eau et 80 % est par le mouvement stick-slip», précise Shuhei Miyashita, premier auteur du papier. « À cet égard, nous avons introduit activement et appliqué le concept et les caractéristiques de la nageoire à la conception du boitier. »
Bien qu’il existe de nombreuses applications potentielles, le groupe espère que leur robot origami sera utilisé pour enlever les piles bouton avalées et collées à la paroi de l’estomac, dont environ 3500 cas sont rapportés aux Etats-Unis chaque année. Celles-ci ne provoquent pas un problème si elles sont digérées normalement, mais si la batterie termine par un contact prolongé avec le tissu de l’estomac ou de l’œsophage, elle peut brûler le tissu blesser la zone.
http://news.mit.edu/2016/ingestible-origami-robot-0512
