Des chercheurs du Caltech (Californie) et de l’ETH (École polytechnique fédérale de Zurich, Suisse) ont développé des robots capables d'assurer leur propulsion sans moteur, servomécanisme ou alimentation. Ces dispositifs inédits se propulsent dans l'eau, par exemple à l’aide de rames, en utilisant un matériau qui se déforme en fonction des changements de température.

Le moteur est le matériau lui-même

Avec cette étude, la limite entre le matériau et son application s’estompe. Dans un appareil à propulsion autonome, c'est le matériau lui-même qui assure le fonctionnement de la machine. Le système est basé sur des bandes de polymère flexibles, recroquevillées à l'état froid et qui se déplient à l'état chaud. La bande est fixée de manière à fonctionner comme un commutateur à l'intérieur du robot ; de son côté, le commutateur est relié à une rame grâce à laquelle le robot se propulse par un mouvement de poussée.


Élément bistable

Le commutateur est en fait un élément bistable, qui, comme son nom l'indique, comporte deux états stables. Dans le cas présent, l'élément est constitué de bandes de matériau élastique qui, sous la pression du polymère sensible à la température, passent d'un état à un autre. Cette étude, publiée sur le site de l'Académie nationale des sciences, aux États-Unis, s’appuie sur des recherches antérieures où des chaînes d'éléments bistables ont été utilisées pour transférer des signaux et créer une sorte de porte logique.


Réinitialisation manuelle

À ce stade, ces éléments bistables doivent être réinitialisés manuellement après avoir changé de forme et libéré leur énergie. L'équipe de chercheurs se consacre aujourd'hui à identifier des méthodes pour construire des éléments bistables permettant une réinitialisation autonome suite à un nouveau changement de température de l'eau. Dans ce cas, la théorie indique que le robot pourrait se propulser indéfiniment, tant que la température de l'eau continue à changer.