Un Neusbot grandeur nature se fraie un chemin à la surface de l’océan.
Il est possible qu’un jour, dans le futur, des robots alimentés par la lumière du soleil soient capables de traverser les marées noires, en absorbant le pétrole au passage. Un minuscule prototype fonctionnel a déjà été créé, inspiré à la fois de la machine à vapeur et d’un insecte.
Actuellement en cours de développement à l’université de Californie – Riverside, le dispositif « Neusbot » doit son nom à la catégorie d’animaux appelée « Neuston ». L’un de ces animaux est le « water strider » ou gerridé (1) en français, un insecte qui utilise des mouvements pulsés pour se déplacer à la surface de l’eau.
Mesurant actuellement 20 mm de long sur 5 mm de large, le corps du robot se présente sous la forme d’un film plat, flottant et à trois couches. La couche supérieure est faite de plastique polyimide transparent, la couche intermédiaire est un hydrogel poreux et la couche inférieure est un polymère PDMS (polydiméthylsiloxane).
Les nanotiges d’oxyde de fer et de cuivre contenus dans l’hydrogel convertissent l’énergie lumineuse en chaleur, ce qui vaporise l’eau liquide absorbée par le gel. La vapeur qui en résulte forme une bulle dans le gel, qui exerce une pression mécanique et une énergie thermique sur les couches supérieure et inférieure du film.
Le polyimide (couche supérieure) ayant un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du PDMS (couche inférieure), le film réagit en se pliant vers le haut. Une fois la bulle éclatée, le film s’aplatit à nouveau, mais se plie à nouveau lorsque la bulle suivante se forme. Le Neusbot est donc capable de se déplacer à la surface de l’eau en oscillant continuellement.
Une exposition multiple du corps du film tolérant au sel de Neusbot se pliant de haut en bas.
Il semble que sa vitesse maximale est actuellement d’environ 1,3 mm par seconde. Dans l’installation actuelle du laboratoire, où la lumière prend la forme d’un faisceau laser, il est possible de faire tourner le robot à gauche ou à droite en modifiant l’angle de ce faisceau.
À terme, on espère que des Neusbots alimentés par la lumière solaire beaucoup plus grands pourront être équipés d’une quatrième couche de matériau absorbant le pétrole. Ils pourraient alors être déployés sur des marées noires qu’ils traverseraient d’eux-mêmes, après quoi ils seraient récupérés dans l’eau.
« Si la lumière du soleil est utilisée pour l’alimentation, cette machine est durable et ne nécessitera pas de sources d’énergie supplémentaires », explique le scientifique principal, Zhiwei Li. « Le film est également réutilisable ».
- Les Gerridés sont une famille d’insectes dans l’ordre Hemiptera , communément connu sous le nom en anglais de water striders, skeeters d’eau , scooters d’eau , les punaises d’eau , les patineurs de l’ étang , les skippers de l’ eau , les insectes de Jésus , ou récupérateurs d’eau . Conformément à la classification des Gerridés comme de véritables insectes ( c’est -à – dire du sous – ordre des Hétéroptères ), les gerridés ont des pièces buccales évoluées pour percer et sucer, et se distinguent par leur capacité inhabituelle à marcher sur l’eau, ce qui les rend pleustonanimaux (de surface).
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abi4523
https://news.ucr.edu/articles/2021/12/02/light-powered-soft-robots-could-suck-oil-spills
