Les marcheurs d’eau et les moteurs à vapeur inspirent les cueilleurs plus lisses –


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  • Un film robotique flottant conçu à UC Riverside pourrait être formé pour éliminer les déversements d’hydrocarbures en mer ou éliminer les contaminants de l’eau potable.

    Alimenté par la lumière et alimenté par l’eau, le film pourrait être déployé indéfiniment pour nettoyer les zones reculées où la recharge par d’autres moyens s’avérerait difficile.

    « Notre motivation était de rendre les robots mous durables et capables de s’adapter par eux-mêmes aux changements de l’environnement. Si la lumière du soleil est utilisée pour l’alimentation, cette machine est durable et ne nécessitera pas de sources d’énergie supplémentaires », a déclaré le chimiste UCR Zhiwei Li. « Le film est également réutilisable. »

    Les chercheurs ont surnommé le film Neusbot d’après les neustons, une catégorie d’animaux qui comprend les marcheurs d’eau. Ces insectes traversent la surface des lacs et des cours d’eau lents avec un mouvement pulsé, un peu comme les scientifiques ont pu le faire avec le Neusbot, qui peut se déplacer sur n’importe quel plan d’eau.

    Alors que d’autres scientifiques ont créé des films qui se plient en réponse à la lumière, ils n’ont pas été en mesure de générer l’oscillation mécanique réglable dont Neusbot est capable. Ce type de mouvement est essentiel pour contrôler le robot et le faire fonctionner où et quand vous le souhaitez.

    Les détails techniques de cette réalisation sont décrits dans une nouvelle Robotique scientifique papier.

    « Il n’y a pas beaucoup de méthodes pour obtenir ce mouvement contrôlable à l’aide de la lumière. Nous avons résolu le problème avec un film à trois couches qui se comporte comme une machine à vapeur », a expliqué Li.

    La vapeur de l’eau bouillante alimentait le mouvement des premiers trains. C’est un principe similaire qui alimente Neusbot, sauf avec la lumière comme source d’alimentation. La couche intermédiaire du film est poreuse, retenant l’eau ainsi que les nanotiges d’oxyde de fer et de cuivre. Les nanorods convertissent l’énergie lumineuse en chaleur, vaporisant l’eau et alimentant un mouvement pulsé à travers la surface de l’eau.

    La couche inférieure de Neusbot est hydrophobe, donc même si une vague océanique dominait le film, il flotterait à la surface. De plus, les nanomatériaux peuvent supporter des concentrations élevées de sel sans dommage. « Je suis confiant quant à leur stabilité dans des situations à haute teneur en sel », a déclaré Li.

    Li et le professeur de chimie UCR Yadong Yin sont spécialisés dans la fabrication de robots à partir de nanomatériaux. Ils contrôlaient la direction de Neusbot en changeant l’angle de sa source lumineuse. Alimenté uniquement par le soleil, le robot avancerait simplement. Avec une source de lumière supplémentaire, ils pourraient contrôler où Neusbot nage et nettoie.

    La version actuelle de Neusbot ne comporte que trois couches. L’équipe de recherche veut tester de futures versions avec une quatrième couche qui pourrait absorber l’huile, ou une couche qui absorbe d’autres produits chimiques.

    « Normalement, les gens envoient des navires sur les lieux d’un déversement de pétrole pour les nettoyer à la main. Neusbot pourrait faire ce travail comme un robot aspirateur, mais à la surface de l’eau », a déclaré Li.

    Ils aimeraient également essayer de contrôler plus précisément son mode d’oscillation et lui donner la possibilité de mouvements encore plus complexes.

    « Nous voulons démontrer que ces robots peuvent faire beaucoup de choses que les versions précédentes n’ont pas réalisées », a-t-il déclaré.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Californie – Riverside. Original écrit par Jules Bernstein. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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