Boffins décide de ce dont le monde a vraiment besoin, ce sont des cafards robots indestructibles • –

S’il y a une chose dont le monde n’a pas besoin, ce serait sûrement plus de cafards.

Ce n’est pas le cas, selon un groupe collaboratif de boffins de Chine et de l’Université de Californie à Berkeley, qui ont uni leurs efforts pour créer un robot presque indestructible, ultra-rapide et de la taille d’un cafard.

Alors que certains de nos lecteurs sont peut-être maintenant debout, levant les poings au ciel et criant « POURQUOI ? POURQUOI?” à terme, les robots à écailles d’insectes ont potentiellement de nombreuses applications extrêmement utiles.

L’équipe Chine/Berkeley a répertorié « l’exploration environnementale, l’inspection structurelle, la reconnaissance de l’information et les secours en cas de catastrophe » comme utilisations possibles, qui semblent toutes utiles et évidentes. À l’exception possible de la «reconnaissance d’informations», qui semble extrêmement effrayante.

Mais les petits robots à l’échelle des insectes présentent des défis de conception uniques par rapport à leurs cousins ​​​​plus gros, plus volumineux, industriels et de police.

“Les robots mous à l’échelle des insectes sont connus pour être facilement endommagés, présentent un mauvais contrôle de la locomotion ou se déplacent lentement en raison de la nature de leurs petites structures”, écrit l’équipe dans le journal. Robotique scientifique fait remarquer.

“Ces robots sont constitués de pièces rigides ou partiellement rigides, ce qui entraîne une faible robustesse et une faible adaptabilité aux changements de forme et/ou aux perturbations externes”, ajoute le document.

Ils sont donc facilement endommagés et ne peuvent pas se plier ou se tordre pour faire face aux imperfections du terrain. Ce qui n’est évidemment pas bon si vous essayez de construire un robot qui peut faire n’importe quoi d’utile.

Les chercheurs ont également essayé de construire de minuscules robots dotés de corps souples et flexibles activés par la chaleur, la lumière, le magnétisme ou même l’humidité. Mais ceux-ci ont généralement “des réponses lentes, tandis que d’autres nécessitent des configurations volumineuses pour générer les sources d’alimentation externes telles que les champs magnétiques”.

Bien que de tels robots puissent avoir des applications dans certaines conditions, la lumière, la chaleur ou l’humidité ne seront évidemment pas toujours disponibles, et il semble manquer du tout l’intérêt de construire un robot à écaille d’insectes s’il doit être accompagné d’un grand et ensemble lourd d’aimants externes.

L’équipe Chine/UC Berkeley a donc essayé une nouvelle approche et construit un robot d’apparence simple à partir d’une feuille de difluorure de polyvinylidène (PVDF), un matériau aux qualités piézoélectriques qui se contracte et se dilate lorsqu’un courant alternatif le traverse.

Lorsqu’il est combiné avec des structures de « jambes » supplémentaires montées sous le roach-bot, cela lui confère la capacité de se déplacer en utilisant un mouvement semblable à celui d’une ondulation (voir la vidéo ci-dessous).

Vidéo Youtube

Comme l’explique le journal :

Sous une puissance d’entraînement en courant alternatif (AC) proche de la fréquence de résonance (850 Hz) de la structure, un prototype de robot de 10 mm de long (0,024 g) a atteint une vitesse relative de 20 BL/s [body lengths per second] – le plus rapide parmi les rapports publiés sur les robots au sol mou à l’échelle des insectes.

Ainsi, il peut se déplacer et se déplacer rapidement. Jusqu’ici, si roach. Mais la vitesse saccadée n’est pas le seul avantage du PVDF. Il est également résistant et déformable, ce qui signifie que malgré son poids inférieur à un dixième de gramme, l’équipe a pu soumettre un autre prototype de 0,06 g à “le poids total d’un humain adulte” de 59,5 kg (131 lb) – soit environ un million fois sa propre masse – et il était encore capable de bourdonner dans une étrange vallée par la suite.

Cela permet au cafard robot UC Berkeley d’imiter l’une des qualités les plus exaspérantes du cafard : il est incroyablement difficile de s’en débarrasser.

“La plupart des robots à cette petite échelle sont très fragiles”, a déclaré Liwei Lin, ingénieur en mécanique et contributeur au projet de l’UC Berkeley. Nouvelles de Berkeley. “Si vous marchez dessus, vous détruisez à peu près le robot. Nous avons découvert que si nous mettons du poids sur notre robot, il fonctionne toujours plus ou moins.”

Alors quel est l’avenir d’un petit robot qui se comporte comme un cafard et y ressemble même un peu ? Eh bien, le prototype repose actuellement sur des sources d’alimentation externes, donc l’équipe espère construire une version améliorée alimentée par une batterie embarquée.

Une fois que cela est trié, le ciel – ou dans ce cas, le sol – est la limite. Comme le montre la vidéo, le roach-bot peut monter et descendre des pentes, à travers des tuyaux et peut transporter six fois son propre poids. Son poids léger et sa simplicité signifient qu’il serait probablement assez bon marché pour être jetable.

Une application serait l’exploration des sites sinistrés, la recherche de survivants, les zones dangereuses et les fuites de gaz à l’aide d’un capteur de gaz embarqué. Alors que de nombreux robots cafards se retrouveraient coincés lors de l’exploration d’un site tel que le récent effondrement d’un condominium Surfside à Miami, s’ils étaient libérés suffisamment, certains pourraient trouver un chemin à travers les décombres pour apporter une contribution utile aux efforts de sauvetage.

Bien sûr, une fois qu’ils seront convenablement développés, ils seront aussi inévitablement utilisés pour espionner les gens, saboter les câbles et faire des farces à ceux qui n’aiment pas les cafards. Ce qui est, au dernier décompte, à peu près tout le monde.

Alors merci pour ça, boffins. ®