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Aimanter des robots mous pour les contrôler à distance

Alexane Roupioz

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Aimanter des robots mous pour les contrôler à distance

© dR

Un film polymère élastique à base de particules de fer peut être contrôlé à distance par un champ magnétique. Des scientifiques américains ont déjà fabriqué trois structures déformables à partir de cette technique. 

Comment contrôler à distance les mouvements de structures déformables ne possédant aucun squelette rigide auquel accrocher un mécanisme actionneur ? En incorporant dans la structure des microparticules de fer sensibles à la direction et à la force d’un champ magnétique extérieur. C’est l’approche proposée par des scientifiques de l’université de l’Etat de Caroline du Nord.

Dans un premier temps, les chercheurs ont dissous du polyuréthane thermoplastique dans un solvant, le tetrahydrofuran. Ils y ont ensuite ajouté des microparticules de fer. Puis ils ont versé la solution dans de petits moules rectangulaires qu’ils ont placés entre les deux pôles d’un aimant. Sous l’effet du champ magnétique, les microparticules de fer s’auto-enchainent dans la direction du champ. Et comme les chaînes magnétisées se repoussent, elles se dispersent uniformément dans la solution. Après évaporation des solvants, les scientifiques ont obtenu des films rectangulaires de polymère élastique dans lesquels sont incrustées des chaînes de particules aimantées. Soumises à un nouveau champ magnétique, ces particules de fer répondent en s’alignant dans la même direction et elles entrainent avec elles toute la matrice polymère qui les entoure.

A partir de cette technique, les scientifiques ont fabriqué trois premières structures déformables : un dispositif de levage capable de soulever cinquante fois son poids, une pompe dans laquelle les fluides se déplacent sous l’effet de la compression puis la décompression du tube qui les contient, et une structure en accordéon qui s’étend et se contracte pour imiter les propriétés des muscles. Le contrôle magnétique pourrait apporter une alternative aux systèmes de propulsion pneumatique utilisés actuellement pour actionner les robots mous. « Des applications sont aussi envisageables dans les pompes, les laboratoires sur puces ou les microsystèmes électromécaniques», ajoute Joseph Tracy, l’un des scientifiques ayant participé aux recherches.

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