La conception du robot s’inspire de la graine de pissenlit, ressemblant à plusieurs caractéristiques biomimétiques, à savoir une porosité élevée, une légèreté et une génération d’anneaux vortex séparés sous un flux de vent constant.
Le robot inspiré du pissenlit et dispersé par le vent. Crédit image : Jianfeng Yang / Université de Tampere.
“Supérieur à ses homologues naturels, cette graine artificielle est équipée d’un actionneur souple”, a déclaré le Dr Hao Zeng, chercheur à l’Université de Tampere et membre du projet Flying Aero-robots basé sur Light Responsive Materials Assembly (FAIRY).
“L’actionneur est constitué d’un élastomère cristallin liquide sensible à la lumière, qui induit des actions d’ouverture ou de fermeture des poils lors d’une excitation par la lumière visible.”
Le petit robot développé par le Dr Zeng et ses collègues possède plusieurs fonctionnalités biomimétiques.
En raison de sa grande porosité (0,95) et de sa structure légère (1,2 mg), il peut facilement flotter dans l’air dirigé par le vent.
De plus, une génération stable d’anneaux vortex séparés permet un déplacement assisté par le vent sur de longues distances.
“Le robot peut être alimenté et contrôlé par une source de lumière, comme un faisceau laser ou une LED”, a déclaré le Dr Zeng.
“Cela signifie que la lumière peut être utilisée pour modifier la forme de la minuscule structure ressemblant à une graine de pissenlit.”
“Le robot peut s’adapter manuellement à la direction et à la force du vent en modifiant sa forme.”
“Un faisceau lumineux peut également être utilisé pour contrôler les actions de décollage et d’atterrissage de l’assemblage polymère.”
Les chercheurs prévoient maintenant d’améliorer la sensibilité du matériau et de permettre le fonctionnement de l’appareil en plein soleil.
De plus, ils veulent mettre à l’échelle la structure afin qu’elle puisse transporter des dispositifs micro-électroniques tels que des GPS et des capteurs ainsi que des composés biochimiques.
“Il existe un potentiel pour des applications encore plus importantes”, a déclaré le Dr Zeng.
“Cela ressemble à de la science-fiction, mais les expériences de preuve de concept incluses dans nos recherches montrent que le robot que nous avons développé constitue une étape importante vers des applications réalistes adaptées à la pollinisation artificielle.”
À l’avenir, des millions de graines artificielles de pissenlit transportant du pollen pourraient être dispersées librement par les vents naturels, puis dirigées par la lumière vers des zones spécifiques avec des arbres en attente de pollinisation.
“Cela aurait un impact énorme sur l’agriculture à l’échelle mondiale puisque la perte de pollinisateurs due au réchauffement climatique est devenue une menace sérieuse pour la biodiversité et la production alimentaire”, a déclaré le Dr Zeng.
Les travaux de l’équipe ont été publiés dans la revue Sciences avancées.
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Jianfeng Yang et al. Assemblage de polymères dispersés dans le vent, inspiré du pissenlit, contrôlé par la lumière. Sciences avancées, mis en ligne le 27 décembre 2022 ; doi : 10.1002/advs.202206752
