Des chercheurs de l’Université Northwestern dévoilent le plus petit robot marcheur télécommandé au monde

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Depuis de nombreuses années, les scientifiques s’intéressent à la miniaturisation des robots pour leur permettre d’accomplir une multitude de tâches dans des endroits parfois très exigus, comme le corps humain par exemple. C’est sur ce problème que des chercheurs de l’université Northwestern, située dans l’Illinois aux Etats-Unis, se sont penchés, dévoilant aujourd’hui leur solution avec la conception du plus petit robot marcheur télécommandé au monde. Conçu avec la forme d’un petit crabe « peetykoe », le robot ne mesure qu’un demi-millimètre de large et devrait pouvoir accomplir de nombreuses tâches spécifiques.

Un assemblage pop-up

C’est dans la revue ScienceRobotics, parue le 25 mai 2022, qu’une équipe de scientifiques de l’Université de Northwestern a dévoilé son travail sur le plus petit robot marcheur télécommandé jamais créé. Plus petit qu’une puce, mais doté de capacités étonnantes, le robot-crabe est capable de marcher, sauter, ramper et même de se tordre dans tous les sens. Des capacités qu’il doit en particulier à sa conception, qui repose sur une méthode d’assemblage pop-up inspirée des livres pop-up pour enfants, et que les chercheurs ont expérimentée il y a déjà huit ans.

Pour concevoir le robot, l’équipe n’a eu recours à « aucune structure électronique ou hydraulique », précise John A.Rogers, professeur de bioélectronique de l’Université Northwestern, et auteur principal de l’étude, mais seulement à des principes d’élasticité et de résilience. Le crabe a été construit entièrement à plat, à partir de formes géométriques. Cette structure à plat a ensuite été collée sur un support en caoutchouc, légèrement étiré, qui, lorsqu’il est relâché, permet au robot de reprendre sa forme de crabe en trois dimensions. Grâce à cet alliage de mémoire de forme, le robot revient automatiquement à sa forme initiale lorsqu’il est chauffé. Lorsque la structure est refroidie, une fine couche de verre permet de la retransformer dans un état déformé par élasticité. 

Pour le déplacer, les scientifiques utilisent des faisceaux lasers permettant de chauffer rapidement la zone choisie, avant de la refroidir successivement, et ainsi d’activer l’actionnement de ses pattes dans la direction souhaitée. « Comme ces structures sont très petites, le temps de refroidissement est extrêmement rapide », explique John A.Rogers. Le crabe est capable de marcher à une vitesse moyenne, équivalente à la moitié de sa longueur par seconde.

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Un concept développé pour de multiples usages

Grâce aux méthodes d’assemblage et au type de matériaux utilisés, les scientifiques sont en mesure de créer des robots marcheurs de n’importe quelle taille ou forme en trois dimensions. Si c’est la forme de crabe qui a été retenue pour la démonstration, l’équipe explique avoir également fabriqué des robot-grillons, des robots-coléoptères et des robots-chenilles. 

Ici, le robot a été développé dans un objectif de recherche pure, mais grâce à son potentiel presque illimité en termes de formes, les scientifiques envisagent son utilisation pour de multiples applications. Ainsi, les micro-robots pourraient être utilisés dans le domaine de l’industrie pour aider à réparer des pièces ou même assembler de petites structures ou des machines. Ils pourraient également trouver leur place dans le secteur médical, où les médecins pourraient les utiliser pour dégager des artères obstruées, arrêter une hémorragie interne ou encore éliminer des tumeurs cancéreuses, le tout grâce à des procédures peu invasives.

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Si le développement de ce robot minuscule s’est avéré être un sujet créatif et ludique pour l’équipe, ce type de dispositif et ses applications potentielles pourraient représenter de véritables avancées dans le domaine de la miniaturisation robotique.

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Photo de couverture : © Northwestern University