
Image : Wang et Pang et. Al.
Les scientifiques ont créé des robots qui peuvent changer de forme entre les états solide et liquide, leur permettant d’accomplir des exploits époustouflants tels que sauter, grimper et même suinter d’une cage d’une manière qui rappelle étrangement les robots T-1000 du Terminateur franchise, rapporte une nouvelle étude.
La forme et les mouvements des machines sont contrôlés par des champs magnétiques, une approche qui peut conduire à de nouvelles technologies biomédicales et d’ingénierie, telles que l’administration ciblée de médicaments, l’assemblage de circuits ou la création de vis universelles.
Les robots mous sont généralement beaucoup plus malléables que leurs homologues au corps dur, mais le compromis est qu’ils ne sont pas aussi puissants, rapides ou faciles à contrôler que les machines solides. Aujourd’hui, une équipe internationale d’ingénieurs a mis au point un matériau à base de gallium métallique incrusté de minuscules microparticules magnétiques.
Cette «matière de transition de phase magnétoactive» (MPTM) combine de manière unique la résistance mécanique élevée, la capacité de charge et la vitesse de locomotion rapide de la phase solide avec «une excellente adaptabilité morphologique (allongement, division et fusion) en phase liquide», selon à une étude publiée mercredi dans la revue Question.
“Les gens travaillent sur ces robots et machines à petite échelle et magnétiquement réactifs depuis un certain temps maintenant”, a déclaré Carmel Majidi, qui dirige le Soft Machines Lab à l’Université Carnegie Mellon et est l’auteur principal de la nouvelle étude, lors d’un appel avec Carte mère. “Parallèlement à cela, mon groupe a été le pionnier de nombreuses techniques utilisant des métaux liquides, des métaux comme le gallium qui ont un point de fusion très bas.”
“C’est l’une des tentatives de fusion de ces deux approches” et “juste voir ce qui se passe lorsque vous commencez à mélanger ces deux ensemble”, a-t-il poursuivi. “L’espoir était d’un scénario “le meilleur des deux mondes” où nous pourrions tirer parti de la conductivité électrique élevée et des capacités de changement de phase du métal gallium avec la réactivité magnétique des systèmes de microparticules magnétiques.”
Les machines construites par l’équipe étaient capables de réagir aux champs magnétiques grâce aux microparticules magnétiques présentes dans leur corps. En plaçant les robots à l’intérieur d’un champ magnétique alternatif, Majidi et ses collègues de l’Université Sun Yat-sen et de l’Université du Zhejiang en Chine les font bouger et même les réchauffer, afin qu’ils se liquéfient.
“Lorsque vous avez un métal en présence d’un champ magnétique alternatif, nous savons simplement, d’après les principes fondamentaux de l’électromagnétisme, que cela provoque le passage spontané d’un courant électrique à travers ce métal”, a expliqué Majidi. “C’est ce courant électrique spontané qui chauffe le métal et le fait fondre.”
Grâce à cette technique, les chercheurs ont pu amener des robots MPTM à souder des circuits, à se mouler en une vis universelle, à retirer des objets d’un estomac factice et à surmonter des parcours d’obstacles.
Ils ont également pu créer un mignon petit homme LEGO en MPTM qui se liquéfie et se déplace à travers les barreaux d’une cage. Bien que le robot semble s’auto-fusionner dans sa forme d’origine de l’autre côté, Majidi a précisé qu’il avait été refondu manuellement par l’équipe, puis remis dans le tir.
“C’est presque comme un T-1000 dans le sens où vous avez cette figurine et elle fond en une goutte, et elle est aspirée à travers ces barreaux de prison”, a déclaré Majidi, ajoutant que le méchant androïde assassin a servi d’inspiration pour le robot.
Les pouvoirs de métamorphose dynamique des robots pourraient être adaptés pour remplir de nombreuses fonctions, en particulier en biomédecine. Les futures itérations des machines MPTM pourraient être en mesure d’administrer des médicaments à des organes spécifiques ou d’extraire des objets dangereux du corps. La possibilité de basculer entre les états solide et liquide pourrait également être utile pour accéder à des espaces confinés ou difficiles d’accès
« Je n’aurais pas imaginé qu’il y avait autant de réponses et de capacités différentes de ces systèmes matériels. Cela s’est vraiment révélé assez surprenant, et aussi excitant, à propos de ce matériau.