Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont mis au point des muscles artificiels élastiques
De minuscules robots rectangulaires conçusingénieurs, se déplacent à l'aide d'ailes. Ils sont entraînés par des actionneurs en élastomère diélectrique, qui sont des muscles artificiels mous. Ils sont fabriqués à partir de couches d'élastomère prises en sandwich entre deux électrodes très fines, puis enroulées dans un tube souple. Lorsqu'une tension est appliquée, les électrodes compriment l'élastomère et, par conséquent, le robot bat de l'aile.
Des défauts microscopiques peuvent provoquer des étincelles,qui brûlera l'élastomère et entraînera la défaillance de l'appareil. Pour éviter un tel problème, les ingénieurs utilisent "l'auto-nettoyage". L'impact de la haute tension sur la zone endommagée de l'élastomère diélectrique entraîne la déconnexion de la section d'électrode située à proximité du défaut. En conséquence, la zone à problème est séparée du reste de l'électrode et le muscle artificiel continue de fonctionner.
Restaurer la capacité de voler après avoir été endommagé. Vidéo : Suhan Kim et al., Science Robotics
Pour améliorer l'efficacité de ce processus,les ingénieurs ont optimisé la concentration des nanotubes de carbone qui composent les électrodes. Moins de nanotubes de carbone améliorent l'auto-nettoyage car il atteint des températures plus élevées et brûle plus facilement. Mais cela réduit également la densité de puissance du disque. Les chercheurs ont déterminé que le bon équilibre facilite l'auto-nettoyage et préserve la mobilité de l'appareil.
De plus, les chercheurs ont montré que de grandesles défauts peuvent être éliminés avec un laser. Le laser découpe avec précision plus de dégâts le long des contours extérieurs. Les ingénieurs peuvent alors utiliser l'autonettoyage pour brûler l'électrode légèrement endommagée, isoler la zone problématique et restaurer les performances de vol de l'aile.
Vol d'un robot avec une aile endommagée. Image : MIT
Dans une série d'expériences, les ingénieurs ont montré qu'avecGrâce à cette technologie, vous pouvez restaurer la capacité de voler après diverses blessures. Le robot, qui avait 20% d'une aile coupée et 10 crevaisons dans l'autre, a continué à voler avec succès après l'auto-nettoyage. La nouvelle technologie augmentera "l'endurance" des robots dans des conditions réelles. Des essaims de tels dispositifs peuvent être utilisés, par exemple, pour inspecter un bâtiment qui s'effondre lors d'un incendie.
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En couverture : un robot avec une aile endommagée. Image : MIT