Des prototypes de robots mous bondissent sous infrarouge

Sous une lampe infrarouge, un robot en forme de goutte de l’université d’État de Caroline du Nord se tord davantage, claque contre le sol et jaillit dans les airs. Il reprend ensuite sa forme initiale et recommence. D’après les tests de preuve de concept menés par les chercheurs, le robot souple peut continuer à bondir tant qu’il reste exposé à la lumière infrarouge.

Le mécanisme est compact. Un ruban en élastomère à cristaux liquides se contracte à sa surface lorsqu’il est exposé à la lumière infrarouge, tandis qu’un mince tube d’aluminium en forme de V empêche le robot de rouler sur place. La torsion ainsi créée emmagasine de l’énergie élastique ; lorsqu’elle atteint un point critique, le V claque vers le bas et propulse la goutte. Comme le ruban reprend sa forme initiale après avoir libéré cette énergie, le cycle se réinitialise de lui-même.

La géométrie détermine le comportement. Lorsque le V est ouvert à 120 degrés, le robot avance en rampant. À 90 degrés, il bondit vers l’avant. À 50 degrés, il saute verticalement. Fangjie Qi, premier auteur de l’article et chercheur postdoctoral à NC State, explique que l’ajout d’une petite quantité de poids à l’extrémité arrondie a amélioré la distance et la stabilité du mouvement vers l’avant. L’intensité lumineuse impose néanmoins une limite : une lumière insuffisante ne déclenche pas le mouvement, tandis qu’une lumière trop intense peut envoyer le robot dans des directions imprévisibles.

L’équipe a testé les robots sur des pentes, des obstacles et différentes surfaces, notamment de l’herbe, du sable, des rochers et du paillis. Jie Yin, professeur de génie mécanique et aérospatial à NC State, estime que ces travaux pourraient à terme être étudiés pour la navigation environnementale, la robotique en essaim et la navigation sur des terrains non structurés. L’article paraît dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.

Concrètement, qu’est-ce que cela change ? Pour l’instant, ces travaux offrent aux chercheurs en robotique souple un mécanisme de locomotion à réinitialisation autonome, réglable au moyen d’un seul paramètre géométrique et alimenté par la lumière. Ils ne débouchent pas encore sur une application immédiate ni sur une machine prête à être utilisée sur le terrain : les éléments disponibles se limitent à des tests de preuve de concept, et les chercheurs décrivent des usages potentiels plutôt qu’un déploiement actuel.