Des robots miniatures, inspirés des fourmis, réalisent des exploits impressionnants à l’aide de champs magnétiques. Capables de transporter des charges plusieurs fois plus lourdes qu’eux-mêmes, ces microrobots ouvrent des perspectives fascinantes pour des applications médicales, malgré leur besoin d’autonomie accrue pour une navigation dans des environnements complexes.
Dans une première analyse, la vidéo semble montrer un essaim de fourmis, unies, soulevant plusieurs fois leur poids. Mais non, regardez bien, ce ne sont pas des fourmis, ce sont des robots !
Des essaims de microrobots développés en Corée du Sud réalisent des tâches telles que le transport d’objets et le débouchage de tubes à l’aide de champs magnétiques.
Inspirés par les fourmis, ces robots promettent des applications médicales, mais nécessitent encore des avancées en termes d’autonomie.
Robots d’une force herculéenne
Des scientifiques sud-coréens ont mis au point des essaims de minuscules robots magnétiques qui travaillent ensemble, à l’instar des fourmis, pour accomplir des exploits herculéens, y compris traverser et saisir des objets souvent plus grands qu’eux.
Selon une étude publiée le 18 décembre dans la revue Device de Cell Press, ces robots fonctionnent sous un champ magnétique rotatif, leur permettant de relever des défis complexes difficiles à gérer par des robots isolés. Leurs applications potentielles incluent le fournissement de traitements peu invasifs pour des artères obstruées et la manipulation précise d’échantillons biologiques dans des environnements difficiles.
La grande adaptabilité des essaims de microrobots à leur environnement et leur niveau élevé d’autonomie dans le contrôle des essaims étaient surprenants.
Affirme Jeong Jae Wie du Département d’Ingénierie Organique et Nano Ingénierie de l’Université de Hanyang à Séoul, Corée du Sud.
Wie et ses collègues ont testé les performances des essaims de microrobots avec différentes configurations de montage dans une variété de tâches. Ils ont découvert que les essaims avec un montage de haut ratio d’aspect pouvaient escalader un obstacle cinq fois plus grand que la longueur du corps d’un seul microrobot et se jeter, un par un, sur un obstacle.
Un grand essaim de 1000 microrobots à haute densité de conditionnement a formé une radeau flottant sur l’eau, s’enroulant autour d’un comprimé pesant 2000 fois plus que chaque robot individuel, permettant à l’essaim de transporter le médicament à travers le liquide.
Robots mesurant 600 micromètres et portant jusqu’à 350 fois leur poids
Sur terre, un essaim de robots a réussi à transporter une charge 350 fois plus lourde que chaque individu, tandis qu’un autre essaim de microrobots a réussi à déboucher des tubes similaires à des vaisseaux sanguins obstrués.
Enfin, grâce à des mouvements de rotation et de traction orbitale, l’équipe de Wie a développé un système permettant aux essaims de robots de guider les mouvements de petits organismes.
Dans cette étude, les chercheurs ont conçu un essaim composé de microrobots en forme de cube, qui partagent des attractions magnétiques plus fortes, car des surfaces plus grandes – l’ensemble des faces de chaque cube – peuvent entrer en contact.
Chaque microrobot mesure 600 micromètres de haut et est constitué d’un corps en époxy imb imbibé de particules de néodyme-fer- bore ferromagnétique (NdFeB), ce qui lui permet de réagir aux champs magnétiques et d’interagir avec d’autres microrobots.
En alimentant les robots avec un champ magnétique généré par la rotation de deux aimants reliés entre eux, l’essaim peut s’auto-monter. Les chercheurs ont programmé les robots pour se regrouper en différentes configurations, en variant l’angle de magnétisation des robots.
Les essaims de microrobots magnétiques nécessitent un contrôle magnétique externe et n’ont pas la capacité de naviguer de manière autonome dans des espaces complexes ou confinés, comme des artères réelles. Les recherches futures se concentreront sur l’augmentation du niveau d’autonomie des essaims de microrobots, comme le contrôle de retour en temps réel de leurs mouvements et trajectoires.
Affirme Jeong Jae Wie.