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Un simple « robot imprimé en 4D » en forme de tube peut rouler en haut d’une colline, porter une charge et se déplacer dans un paysage imprévisible.

Un robot ayant la forme d’un tube

Wei Feng, de l’université de Tianjin, en Chine, et ses collègues ont conçu le robot, qui est construit à partir d’une feuille rectangulaire plate d’élastomère à cristaux liquides imprimée en 3D. Lorsque la surface sur laquelle cette feuille est placée est chauffée à plus de 160°C, la feuille s’auto-assemble en s’enroulant en une forme tubulaire, prenant l’apparence d’un morceau de spaghetti creux et en spirale.

Ce changement de forme au fil du temps ajoute une quatrième dimension au processus de construction, ce qui en fait ce que les chercheurs appellent cette chose; un robot imprimé en 4D.

Ce robot avance automatiquement dans une direction après avoir formé un tube, car le contact avec la surface chaude induit une tension dans le matériau. La force de ce mouvement vers l’avant est suffisante pour permettre au robot de gravir des pentes allant jusqu’à 20 degrés et de tirer des charges. Il peut même se déplacer sur une surface irrégulière, mais si la différence de hauteur est trop importante pour qu’il puisse grimper, ce robot change de direction.

« Ce petit robot nous a réservé une belle surprise. Surtout lorsqu’il a grimpé par-dessus deux morceaux de verre et qu’il a fait demi-tour lorsqu’il a été bloqué par trois morceaux de verre », déclare Feng. « À ce moment-là, il semblait que cette petite chose avait de la vie ».

Ils peuvent travailler à des températures jusqu’à 200°C

« Un tel robot souple non attaché est suffisamment robuste pour surmonter un obstacle et grimper sur une surface inclinée, ce qui présente un large potentiel pour la perception tactile, le transport de marchandises et l’exploration de surfaces inconnues », explique Ximin He, de l’université de Californie à Los Angeles.

D’autres robots auraient besoin de divers composants électroniques avant de pouvoir effectuer les tâches de transport et d’exploration dont ce robot est capable, explique M. Feng. « Ce que nous apprécions le plus, c’est l’autonomie et l’adaptabilité tactile de ce robot ».

Avant de pouvoir l’utiliser pour des tâches plus complexes, les chercheurs devront ajouter une forme de télécommande à ce prototype, afin de guider ses mouvements.

Cette recherche a été publiée dans Matter.

Source : New Scientist
Crédit photo : capture d’écran (vidéo)