Machine à griffes activée par la vapeur : révolutionnaire pour les robots souples

ParisDes scientifiques de l'Université des Sciences et de la Technologie du Roi Abdallah en Arabie Saoudite ont conçu une petite machine capable de réagir aux vapeurs chimiques. Ce dispositif innovant peut attraper et relâcher une bille de la taille d'une bille de verre, effectuant plusieurs tâches sans nécessiter de matériaux coûteux. Leur découverte a été publiée le 12 juillet dans la revue Chem.

Les actionneurs souples sont généralement limités à un seul type de mouvement, tel que la flexion, l'étirement ou la torsion. Cet appareil se distingue car il peut à la fois se plier et s'étirer lorsqu'il est exposé à la vapeur. Ces caractéristiques le rendent unique.

• Réagit à différents vapeurs.
• Peut saisir et relâcher des objets.
• Fabriqué à partir d'une matrice polymère avec des cages moléculaires.
• Utilise le composé organique urée.
• Forme plusieurs liaisons hydrogène.

Lorsqu'il entre en contact avec des vapeurs d'acétone, le bras de la machine saisit une balle en coton rouge et l'étire pour la placer dans une boîte. En présence de vapeurs d'éthanol, il retire la balle en coton de la boîte. Contrairement aux dispositifs en métal ou en plastique, ce bras mécanisé est flexible et capable d'accomplir diverses tâches. Cette adaptabilité est cruciale pour des applications en agriculture de précision, pour des recherches en haute mer et pour la technologie portable.

Ce dispositif tire son efficacité de son matériau. Le polymère est composé de structures moléculaires à base d'urée. L'urée a la capacité de changer de forme grâce à de multiples liaisons hydrogène, ce qui permet un contrôle précis des propriétés du matériau. En modifiant le type et la quantité de vapeur, les chercheurs peuvent programmer des mouvements complexes dans l'actionneur.

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Dirigée par le Dr Niveen M. Khashab, Professeure de Chimie à KAUST, l'équipe de recherche a découvert un matériau capable de changer de forme grâce à des interactions moléculaires, ce qui est particulièrement impressionnant compte tenu de sa taille. Ce genre de capacité n'avait jamais été observé auparavant. Le dispositif a démontré des mouvements complexes, tels que se plier, s'étirer, puis revenir à sa forme initiale.

Les chercheurs vont prochainement examiner l'efficacité énergétique de la machine à griffes. Ils évalueront sa capacité à générer des signaux électriques. Cela pourrait contribuer au développement de dispositifs électroniques portables et flexibles. Leur objectif est d'améliorer la performance de l'actuateur.

Ce projet de recherche pourrait aboutir à des robots plus adaptables et polyvalents. L'emploi de matériaux simples pour accomplir des tâches complexes joue un rôle crucial. Il pourrait ouvrir la voie à de nouvelles avancées dans des domaines tels que les dispositifs médicaux et l'automatisation industrielle. Nous pourrions voir émerger des robots plus efficaces, économiques et flexibles. Cette machine à pince représente une avancée prometteuse en robotique souple.

L'Université des Sciences et Technologies du Roi Abdullah (KAUST) a financé cette recherche.