L’un des grands méchants des films de science-fiction était le robot métamorphe T-1000 de Terminator 2.
La capacité du robot à basculer entre la forme solide et liquide signifiait qu’il pouvait franchir presque tous les obstacles, y compris les barres de métal – et cela a créé des scènes emblématiques et effrayantes.
Maintenant, les scientifiques ont créé une mini version du T-1000. Bien qu’il ressemble plus à une figurine Lego qu’à un robot effrayant de la taille d’un homme du futur lointain, tout comme le T-1000, il peut prendre une forme liquide pour franchir les obstacles.
Heureusement, c’est là que les similitudes s’arrêtent pour l’instant. Le robot est contrôlé avec des particules magnétiques incrustées dans son matériau.
Cela lui donne la capacité de fondre sous forme liquide et de se solidifier à nouveau avec un chauffage et un refroidissement induits par un champ magnétique alternatif.
Il permet également à l’équipe de contrôler le mouvement du robot en réponse à un champ magnétique donné.
Les scientifiques espèrent que cette découverte pourra un jour être utile dans de nombreux domaines, de la médecine aux chaînes de montage, où le matériau pourrait par exemple faciliter le soudage et le vissage de pièces dans des endroits difficiles d’accès.
Publication de leurs découvertes dans la revue Matterles chercheurs ont expliqué comment ils utilisaient le métal gallium, car il a un point de fusion très bas de 29,8 °C.
Robot qui change de forme
En chauffant et en refroidissant le robot, ils ont pu démontrer comment il peut fondre à travers les interstices des barres métalliques, avant de reprendre sa forme.
« Donner aux robots la possibilité de basculer entre les états liquide et solide leur confère plus de fonctionnalités », a déclaré Chengfeng Pan, ingénieur à l’Université chinoise de Hong Kong qui a dirigé l’étude.
« La première est qu’ils rendent le matériau sensible à un champ magnétique alternatif, de sorte que vous pouvez, par induction, chauffer le matériau et provoquer le changement de phase. Mais les particules magnétiques donnent également aux robots la mobilité et la capacité de se déplacer en réponse au champ magnétique.
L’idée a en fait été inspirée par les concombres de mer et d’autres animaux trouvés dans la nature, qui peuvent se transformer entre des états raides et flasques afin d’améliorer leur capacité de charge ou de prévenir les dommages causés par l’environnement.
Les robots traditionnels sont durs et rigides, selon les chercheurs, tandis que les robots « mous » sont flexibles mais faibles.
L’équipe a pu créer une « machine de transition de phase solide-liquide magnétoactive » – un robot de déphasage qui ne repose pas sur des pistolets thermiques, des courants électriques ou d’autres sources de chaleur externes comme les matériaux de déphasage existants.
Un robot pour les endroits difficiles d’accès
En plus de glisser à travers les barreaux, le robot a également été mis à l’épreuve en sautant par-dessus les douves, en escaladant les murs et même en se divisant en deux pour déplacer d’autres objets avant de revenir ensemble.
« Maintenant, nous poussons ce système de matériaux de manière plus pratique pour résoudre certains problèmes médicaux et techniques très spécifiques », explique Pan.
L’équipe a démontré comment les robots pouvaient retirer un objet étranger d’un estomac modèle, et aussi comment ils pouvaient administrer des médicaments à la demande dans le même estomac.
Ils ont également montré comment le matériau pouvait fonctionner comme des robots de soudage intelligents pour l’assemblage et la réparation de circuits sans fil – en suintant dans des circuits difficiles à atteindre et en agissant à la fois comme soudure et conducteur.
De plus, ils pourraient être utilisés comme vis mécanique universelle pour assembler des pièces dans des endroits difficiles d’accès, en fondant dans la douille de la vis filetée puis en se solidifiant.
« Les travaux futurs devraient explorer davantage la manière dont ces robots pourraient être utilisés dans un contexte biomédical », déclare Majidi.
« Ce que nous montrons ne sont que des démonstrations ponctuelles, des preuves de concept, mais beaucoup plus d’études seront nécessaires pour approfondir comment cela pourrait réellement être utilisé pour l’administration de médicaments ou pour retirer des corps étrangers ».