Mao et autres. La.
Des scientifiques de l’Université Johannes Kepler (JKU) ont créé des robots souples et orientables capables de courir, natationet sauter à grande vitesse. Lors des tests, les robots ont atteint une vitesse de 70 BL/s (longueurs du corps par seconde). Ces résultats sont étonnants car même guépard (L’animal terrestre le plus rapide sur terre) peut même courir 23 BL/s. Mais ne vous attendez pas à des records de vitesse absolus, car les robots ont des corps à l’échelle millimétrique – même si ces petites machines sont probablement les robots mous les plus rapides de la planète.
Les robots mous sont différents des robots traditionnels que vous voyez dans les usines, les restaurants et les foires scientifiques. construit Utiliser des matériaux souples Comme les polymères, les alliages à mémoire de forme (ces alliages changent de forme avec un changement de température). Les matériaux souples permettent aux robots de fonctionner D’une manière similaire dans un organisme vivant (ou un tissu vivant). En revanche, les robots traditionnels sont fabriqués à partir de matériaux solides tels que le plastique, l’aluminium et le métal.
Pendant longtemps, les scientifiques ont essayé de créer des robots mous assez rapidement Travailler dans des environnements difficiles Là où aucune autre machine ne fonctionne. Ces robots pourraient jouer un rôle important dans le domaine médical. Par exemple, la robotique ultra-rapide peut remplacer les méthodes invasives telles que la coloscopie. Les médecins peuvent utiliser la robotique douce rapide pour vérifier toute anomalie dans les organes du corps (comme l’estomac) qui sont difficiles à examiner avec les robots de diagnostic conventionnels.
Construisez des robots super rapides
Les robots ultra-rapides sont fabriqués à partir d’un alliage de métal liquide appelé galinstan. Il est composé d’étain (Sn), de gallium (Ga) et d’indium (In). Galinstan n’est pas couramment utilisé pour créer des robots mous ; Ils sont majoritairement constitués de Plastiques de silicium. Interrogé sur le premier auteur de l’étude et physicien de la matière molle de JKU, le Dr Guoyong Mao, il a déclaré à Ars Technica : « La propriété la plus importante de ce matériau est qu’il ressemble à un liquide à température ambiante, tout en ayant une conductivité élevée, ce qui le rend utile pour construire des bobines souples et déformables. » . »
Les chercheurs ont utilisé du métal liquide Technologie d’impression 3D Pour former une bobine de galinistan. Ces bobines imprimées en 3D ont ensuite été intégrées dans des boîtiers en élastomère qui les maintenaient ensemble avec un actionneur qui contrôlait leur état. Il en résulte un robot électromagnétique souple de type bobine (SEMR) capable de fournir un actionnement et une propulsion rapides. Les chercheurs ont également équipé les robots de pieds en forme de L ou en dents de scie en fonction des piliers sur lesquels ils se déplaceront.
Les SEMR sont alimentés par des batteries lithium-polymère, et leur mouvement ultra-rapide est piloté par des actionneurs électromagnétiques (composants qui convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique). Les actionneurs sont des composants magnétiquement sensibles, ainsi, les robots rapides peuvent être facilement contrôlés à l’aide d’un champ magnétique constant. Lors des tests, les robots captifs pouvaient se déplacer à une vitesse de 35 BL/s sur un avion et de 70 BL/s sur une surface 3D pliée. De plus, ils ont nagé à 4,8 BL/sec lorsqu’ils ont été testés dans l’eau. « Nous pensons qu’il s’agit d’une technologie nouvelle et prometteuse en robotique et qu’elle a un grand potentiel pour l’avenir. Nous n’avons pas été en mesure de trouver une technologie similaire, utilisant un matériau fonctionnel souple, capable d’effectuer autant de tâches à une vitesse aussi élevée, » dit Mao.
L’avenir de la robotique ultra-rapide
Les chercheurs ont également effectué des tests de vitesse à l’aide d’un prototype de robots mous non liés et ont atteint une vitesse de nage de 1,8 longueurs corporelles par seconde (BL/s) et une vitesse de course maximale de 2,1 BL/s. Les chercheurs prévoient maintenant d’améliorer l’efficacité et les performances des robots autonomes.
Mao et son équipe affirment également que le développement de plus de SERM à l’échelle millimétrique en utilisant Impression liquide 3D Cela pourrait ouvrir la voie à de plus grands robots hyper-rapides à l’avenir.
Il existe différents types de robots mous. Certains peuvent nous aider Enlèvement des déchets plastiques De l’océan, d’autres peuvent nous laisser faire étude chaleureuse Déserts lunaires et martiens. La vitesse est un facteur limitant important pour toutes ces machines douces. La technologie derrière le SEMR ultrarapide a le potentiel de répondre à cette limite.
Nature Communications, 2022. DOI : 10.1038 / s41467-022-32123-4 (À propos des DOI)
Robindra Brahambhat est une journaliste et réalisatrice expérimentée. Il couvre l’actualité scientifique et culturelle et, au cours des cinq dernières années, il a travaillé activement avec certaines des agences de presse, magazines et marques médiatiques les plus innovantes opérant dans différentes parties du monde.