Enfermez ce robot dans une cage, et vous le verrez fondre pour passer entre les barreaux avant de continuer son chemin tranquillement — à l’image du robot T-1000 des films Terminator… Ce tout petit robot en métal capable de changer radicalement de forme en fonction des besoins a été conçu par des scientifiques de plusieurs universités chinoises et américaines.
Cette toute petite création robotisée s’inscrit sur une échelle millimétrique. Difficile, toutefois, de donner une taille exacte, puisque son principe même est d’avoir une forme changeante. Une chose est sûre : malgré sa capacité à changer de forme, ce robot est robuste.
Sous sa forme rigide, cette matière est en effet capable de supporter 30 kg de charge, affirment les chercheurs dans un article publié dans Matter. C’est d’ailleurs là que réside l’un de ses atouts majeurs. En effet, il ne s’agit pas du premier robot déformable, loin de là. Mais bien souvent, la capacité des robots à changer de forme s’accompagne d’une force mécanique relativement limitée. Ce robot est aussi très rapide, puisqu’il se déplace à une vitesse de 1,5 mètre par seconde.
Pour le concevoir, ses créateurs se sont inspirés du concombre de mer : « le concombre de mer peut modifier de manière réversible la rigidité de ses tissus afin d’améliorer sa capacité de charge et de prévenir les dommages physiques causés par l’environnement », argumentent-ils dans leurs travaux. Les scientifiques ont déjà déterminé pour le robot des usages bien précis. Au cours de leurs tests, ils sont par exemple parvenus à lui faire transporter et souder sur un circuit une petite LED. La forme rigide a été utilisée pour le transport, puis le robot, scindé en deux pour l’occasion, s’est positionné sur les zones de soudure pour y fondre et fixer l’ensemble. Cet outil pourrait également être utilisé pour extraire hors du corps humain des éléments toxiques ingérés par inadvertance.
Il suffirait de diriger le robot vers le corps étranger, de le faire fondre pour qu’il l’englobe, puis de le solidifier à nouveau pour qu’il puisse s’extraire en transportant l’objet. À l’inverse, le robot pourrait se montrer capable de s’introduire dans le corps humain pour y délivrer un médicament de façon ciblée. Il lui faudrait pour cela fondre pour englober le médicament, se solidifier pour le transporter, puis fondre à nouveau pour le laisser s’échapper.
Comment ça marche ?
Ce dispositif innovant est composé d’une matière dite « transitoire à phase magnétoactive » (MPTM). Concrètement, il s’agit de métal, ou plus exactement de microparticules magnétiques de néodyme-fer-bore, intégrées dans un métal liquide. C’est cette matière qui rend possible le changement de forme. « Cette combinaison unique de propriétés est rendue possible par la transition réversible des MPTM entre les états rigides et fluidiques grâce à l’alternance du chauffage par champ magnétique et du refroidissement ambiant », expliquent les chercheurs.
Lorsque les scientifiques souhaitent liquéfier leur robot, ils appliquent un « champ magnétique alternatif ». Il s’agit d’un champ magnétique dont la forme change de façon périodique au fil du temps. Ce type de champ magnétique fait que les électrons contenus dans le métal liquide forment des courants électriques. Le passage de ces courants induit une chauffe, ce qui permet au corps du robot de fondre. Lorsque ce champ magnétique n’est plus appliqué, le robot retourne à température ambiante et retrouve donc sa forme solide.
Côté déplacements, tout se joue également grâce aux champs magnétiques. Les scientifiques appliquent différents champs magnétiques en fonction du résultat qu’ils souhaitent obtenir. Par exemple, l’équipe a étiré le robot en appliquant un champ magnétique qui a tiré les particules dans plusieurs directions simultanément. Ce robot à la fois solide et multiforme pourrait avoir de nombreux usages. Des ajustements sont toutefois nécessaires : pour une utilisation dans le corps humain, il faudra par exemple développer un système de localisation très précis.
L’électron est une particule élémentaire qui, avec les protons et
les neutrons, constitue les atomes. C’est donc l’un des composants
principaux de la matière baryonique. À ce titre, il revêt... [...]