Ramasser des objets peut devenir beaucoup plus facile pour les personnes qui ont des problèmes de préhension, grâce à de nouvelles recherches inspirées par les pieuvres et leurs tentacules.
Le “octo-glove” est un gant portable qui détecte les objets à proximité et les saisit automatiquement. Il utilise des matériaux adhésifs, des micro-capteurs qui détectent la lumière et un système de traitement par microcontrôleur pour se fixer à une variété d’objets dans des environnements secs et sous-marins.
“Nous voulions créer un adhésif sous-marin qui pourrait se fixer et se libérer rapidement. Nous étions vraiment naturellement attirés par la pieuvre”, a déclaré le co-auteur de l’article, Michael Bartlett, PhD. “Nous avons été vraiment inspirés par la façon dont la pieuvre est capable de manipuler des objets sous l’eau, de capturer des proies, d’éviter les prédateurs et vraiment de construire une maison. Bien sûr, la pieuvre est célèbre pour ses huit bras, mais elle a aussi plus de 2000 ventouses. à travers ces huit bras.”
Barlett et son équipe se sont inspirés de plusieurs composants de la pieuvre. Pour imiter les ventouses sur les bras d’une pieuvre, les chercheurs ont placé des dispositifs d’aspiration adhérents sur chacun des bouts des doigts du gant. Les dispositifs d’aspiration circulaires en silicone sont fabriqués à partir du même matériau que le mastic de salle de bain et adhèrent aux objets en utilisant une pression négative, également appelée pression d’aspiration.
Pour déterminer quand une pression négative et une adhérence sont nécessaires, l’équipe s’est inspirée de la façon dont la pieuvre perçoit son environnement et comment elle détermine ce qu’elle veut ramasser. Ils ont choisi d’utiliser des capteurs de détection et de télémétrie micro-lumière (LiDAR) qui mesurent la proximité et qui recherchent les objets à proximité.
Pour intégrer les données du capteur afin de contrôler la prise, les chercheurs ont ajouté un microcontrôleur qui traite les données, similaire au système nerveux de la pieuvre.
Lorsque le gant s’approche suffisamment d’un objet, le micro-LiDAR le détecte. Il active une pression pneumatique négative dans le matériau adhésif sur le bout des doigts, créant une aspiration et, par conséquent, une adhérence. Cette adhérence, ou contrainte adhésive, permet aux gants de saisir divers objets, tels que des plaques de métal, des boîtes en acrylique et du ruban en caoutchouc.
Actuellement, le gant est programmé pour détecter et adhérer à tout objet qui se trouve à proximité. Il libère ensuite l’objet après un laps de temps programmable. Bartlett, qui est professeur adjoint au Département de génie mécanique de Virginia Tech, dit qu’il existe des opportunités pour d’autres mécanismes de libération.
“En regardant vers l’avenir, et avec la flexibilité de l’électronique moderne, nous pourrions appuyer sur un bouton, nous pourrions avoir un autre capteur qui sait peut-être quand l’objet est hors de l’eau, puis se libère”, a expliqué Bartlett. “Nous pourrions libérer dans des circonstances différentes, par exemple, si l’utilisateur avait peut-être même utilisé un langage, disant effectivement à l’adhésif de s’éteindre.
“Ce qui est vraiment excitant à ce sujet … c’est que nous avons beaucoup de flexibilité en termes d’activation et de désactivation des capteurs et de la manière dont l’interaction de l’utilisateur peut aider à contrôler cela”, a déclaré Bartlett.
L’équipe de recherche prévoit de nombreuses applications pour les octo-gants. L’inspiration originale était le domaine de la robotique douce, qui vise à créer des robots qui ressemblent davantage à des organismes dans la nature. Ce type de technologie de fixation pourrait permettre aux robots de se déplacer plus efficacement dans leur environnement, en ramassant et en déplaçant des objets, a déclaré Bartlett.
La technologie pourrait également être appliquée dans l’industrie et la fabrication, et il existe également des applications médicales potentielles.
L’équipe pense que la technologie pourrait être utilisée pour la réadaptation des patients et les appareils fonctionnels. Les gants pourraient permettre aux personnes qui ont des difficultés à saisir des objets de simplement s’approcher d’un objet tout en portant les gants, de s’attacher à l’objet et de le déplacer. Ou la technologie pourrait être ajoutée à une prothèse, qui pourrait alors saisir automatiquement des objets tels que des fourchettes ou des poignées de porte.
Une autre application médicale mentionnée par Bartlett concernait les appareils portables. “Je pense que cela pourrait être un moyen intéressant de surveiller la santé. Par exemple, si nous pouvions concevoir cela de manière à ce que quelqu’un puisse avoir un patch contenant ces adhésifs inspirés de la pieuvre, il pourrait avoir une sorte de un moniteur de santé portable, peut-être une surveillance de la glycémie à long terme », a déclaré Bartlett.
Pour l’avenir, Bartlett et son équipe travaillent à trouver les bonnes applications pour la technologie à déployer.
“Nous espérons qu’un jour ce type de technologie pourrait être entre les mains des gens, sans jeu de mots.”
Sci Adv. Publié en ligne le 13 juillet 2022. Texte intégral
Kaitlin Edwards est rédactrice médicale du personnel basée à New York. Vous pouvez la suivre sur Twitter @kaitmedwards. Pour plus d’actualités, suivez Medscape sur Facebook, TwitterInstagram et YouTube.
