L’EPFL met au point des microrobots propulsés par le son, sans moteurs ni batteries

Un faible bourdonnement, comme celui produit en soufflant sur une bouteille vide, a soulevé une microfusée de 150 microgrammes lors d’essais menés par des ingénieurs de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse. L’équipe de l’EPFL a construit des prototypes qui transforment le son en poussée directionnelle sans moteurs, batteries, composants électroniques ni engrenages embarqués.

Le mécanisme repose sur la résonance de Helmholtz, le même phénomène physique qui fait chanter une bouteille. Le son fait osciller l’air à l’intérieur d’une cavité sphérique ou en forme de cloche ; la structure aspire un flux d’air diffus et l’expulse sous la forme d’un jet concentré à grande vitesse. Ce déséquilibre pousse le dispositif, autrement passif, dans une direction. Contrairement à la lévitation acoustique, qui déplace un objet grâce au son, ces cavités utilisent le son pour faire avancer l’objet par ses propres moyens.

Les chercheurs ont testé le concept à deux échelles. Des mini-bateaux de quelques centimètres réagissaient à des fréquences audibles, certaines cavités étant activées pour assurer leur pilotage et leur navigation. À l’échelle microscopique, des microaéronefs propulsés par ultrasons ont démontré une portance verticale directe, tandis qu’une autre variante faisait tourner de minuscules pales à 13 000 RPM pour reproduire un vol de type hélicoptère.

Le principal changement concerne le poids et la complexité. Les batteries ajoutent de la masse, les moteurs peuvent s’user et les composants électroniques deviennent difficiles à miniaturiser à l’échelle microscopique. Les cavités creuses peuvent au contraire être imprimées en 3D à l’échelle nanométrique à partir de plastiques courants, de polymères caoutchouteux ou de verre. Les prochains modèles visent à intégrer plusieurs cavités accordées dans des matériaux souples et flexibles.

Alors, concrètement ? Il s’agit encore de prototypes, et non de robots déployés. Mais cette architecture pourrait permettre de créer de petites machines destinées à la médecine, à la surveillance environnementale, à l’inspection de canalisations industrielles, aux zones dangereuses ou à l’exploration spatiale, sans alimentation électrique embarquée. Elle pourrait également éviter les étincelles électriques ou les fuites toxiques. Le système nécessite toutefois toujours une source sonore externe, audible ou ultrasonore.