Les ingénieurs de Pitt créent des robots inspirés des insectes qui peuvent surveiller les endroits difficiles d’accès


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  • Ces créatures anciennes peuvent se faufiler à travers les plus petites fissures, s’intégrer parfaitement dans des espaces restreints et survivre dans des environnements difficiles : il n’y a pas beaucoup d’espaces interdits à un insecte.

    C’est pourquoi des chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont créé de minuscules robots inspirés d’insectes qui peuvent effectuer des tâches dans des espaces difficiles d’accès et des environnements inhospitaliers.

    « Ces robots pourraient être utilisés pour accéder à des zones confinées pour l’imagerie ou l’évaluation environnementale, prélever des échantillons d’eau ou effectuer des évaluations structurelles », a déclaré Junfeng Gao, qui a dirigé les travaux en tant que doctorant en génie industriel à la Swanson School of Engineering. « Partout où vous souhaitez accéder à des endroits confinés – où un insecte peut aller mais pas une personne – ces machines pourraient être utiles. »

    Pour de nombreuses créatures d’une certaine taille, comme les fourmis à mâchoires pièges, les crevettes mantes et les puces, sauter sur une surface est plus économe en énergie que ramper. Ces mouvements impulsifs ont été reproduits dans les robots, qui sont constitués d’un muscle artificiel polymère.

    « Cela revient à charger une flèche dans un arc et à la tirer – les robots s’accrochent pour accumuler de l’énergie, puis la libèrent dans une rafale impulsive pour bondir en avant », a expliqué M. Ravi Shankar, professeur de génie industriel à Pitt dont le laboratoire a dirigé la recherche. « Habituellement, l’actionnement des muscles artificiels avec lesquels nous travaillons est assez lent. Nous avons été attirés par la question : « Comment pouvons-nous prendre ce muscle artificiel et l’utiliser pour générer une activation de saut plutôt qu’une activation lente ? »

    La réponse réside dans l’interaction de l’ordre moléculaire et de la géométrie.

    « La forme composite incurvée du muscle polymère lui permet de générer de l’énergie lorsqu’il est alimenté. La façon dont les molécules sont alignées dans le muscle s’inspire du monde naturel, où leur activation combinée crée de l’énergie dans la structure », a déclaré Mohsen Tabrizi, co-auteur de l’étude et doctorant en génie industriel à la Swanson School. « Ceci est accompli en utilisant pas plus de quelques volts d’électricité. »

    Le mouvement polyvalent et la structure légère permettent aux robots, qui ont à peu près la taille d’un cricket, de se déplacer sur des surfaces mobiles comme le sable aussi facilement que des surfaces dures, et même de sauter sur l’eau.

    L’article intitulé « Molecularly Directed, Geometrically Latched, Impulsive Actuation Powers Sub-Gram Scale Motility » (DOI : 10.1002/admt.202100979) a été publié dans la revue Technologies des matériaux avancés et a été co-écrit par Junfeng Gao, Arul Clement, Mohsen Tabrizi et M. Ravi Shankar.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Pittsburgh. Original écrit par Maggie Lindenberg. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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