Deux micro-robots, inspirés des insectes, ont été développés à l’Université d’État de Washington. Ces créations, les plus petites, les plus légères et les plus rapides de leur genre, pourraient ouvrir de nouvelles perspectives dans divers domaines.
Les deux micro-robots, un mini-insecte et un araignée d’eau, pourraient un jour être utilisés dans des domaines tels que la pollinisation artificielle, la recherche et le sauvetage, la surveillance environnementale, la micro-fabrication ou la chirurgie assistée par robot. Le mini-insecte pèse huit milligrammes tandis que l’araignée d’eau pèse 55 milligrammes. Les deux peuvent se déplacer à environ six millimètres par seconde.
« C’est rapide par rapport à d’autres micro-robots à cette échelle, bien que cela reste en retrait par rapport à leurs homologues biologiques », a indiqué Conor Trygstad, doctorant à l’École d’ingénierie mécanique et de matériaux et auteur principal de l’étude. Une fourmi pèse généralement jusqu’à cinq milligrammes et peut se déplacer à presque un mètre par seconde.
La clé de ces micro-robots : des actionneurs miniaturisés
Le secret de ces minuscules robots réside dans leurs actionneurs, qui permettent aux robots de se déplacer. Conor Trygstad a utilisé une nouvelle technique de fabrication pour miniaturiser l’actionneur à moins d’un milligramme, le plus petit jamais réalisé.
« Les actionneurs sont les plus petits et les plus rapides jamais développés pour la micro-robotique », a déclaré Néstor O. Pérez-Arancibia, professeur associé Flaherty en ingénierie à l’École d’ingénierie mécanique et de matériaux de l’Université d’État de Washington, qui a dirigé le projet.
Des alliages à mémoire de forme pour une mobilité optimisée
L’actionneur utilise un matériau appelé alliage à mémoire de forme, capable de changer de forme lorsqu’il est chauffé. Il est appelé « mémoire de forme » car il se souvient et revient ensuite à sa forme originale. Contrairement à un moteur typique qui ferait bouger un robot, ces alliages n’ont pas de pièces mobiles ou de composants rotatifs.
« Ils sont très solides mécaniquement », a conclu Conor Trygstad. « Le développement de l’actionneur très léger ouvre de nouveaux horizons en micro-robotique. »
En synthèse
Les micro-robots développés ici représentent une étape importante dans le domaine de la micro-robotique. Grâce à leur taille, leur légèreté et leur rapidité, ces robots insectoïdes pourraient trouver des applications dans de nombreux domaines, de la pollinisation artificielle à la chirurgie assistée par robot. Leur secret réside dans l’utilisation d’actionneurs miniaturisés et d’alliages à mémoire de forme, qui leur confèrent une mobilité optimisée.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce qu’un micro-robot ?
Un micro-robot est un robot de très petite taille, généralement de l’ordre du millimètre.
Qu’est-ce qu’un actionneur ?
Un actionneur est un dispositif qui convertit une forme d’énergie en mouvement mécanique.
Qu’est-ce qu’un alliage à mémoire de forme ?
Un alliage à mémoire de forme est un matériau qui peut changer de forme lorsqu’il est chauffé et revenir à sa forme originale lorsqu’il est refroidi.
Quelles sont les applications potentielles de ces micro-robots ?
Les micro-robots pourraient être utilisés dans des domaines tels que la pollinisation artificielle, la recherche et le sauvetage, la surveillance environnementale, la micro-fabrication ou la chirurgie assistée par robot.
Qu’est-ce qui rend ces micro-robots uniques ?
Leur taille, leur légèreté et leur rapidité, ainsi que l’utilisation d’actionneurs miniaturisés et d’alliages à mémoire de forme, les rendent uniques dans le domaine de la micro-robotique.
Références
Légende illustration : Le WaterStrider pèse 55 milligrammes et peut se déplacer à une vitesse de 6 millimètres par seconde (photo de Bob Hubner, WSU Photo Services).
Article : « A New 1-mg Fast Unimorph SMA-Based Actuator for Microrobotics » – https://ieeexplore.ieee.org/document/10342518
