Un matériau doux et intelligent qui s’enroule sous la pression ou se dilate lorsqu’il est étiré –

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  • Les plantes et les animaux peuvent réagir rapidement aux changements de leur environnement, comme un piège à mouches Vénus qui se ferme lorsqu’une mouche le touche. Cependant, la réplication d’actions similaires dans des robots souples nécessite des mécanismes et des capteurs complexes. Désormais, les chercheurs rapportent dans Matériaux appliqués et interfaces ACS ont imprimé des circuits de métal liquide sur une seule pièce de polymère souple, créant un matériau intelligent qui se recourbe sous pression ou sous contrainte mécanique.

    Idéalement, les robots doux pourraient imiter des comportements intelligents et autonomes dans la nature, combinant détection et mouvement contrôlé. Mais l’intégration des capteurs et des pièces mobiles qui répondent peut être maladroite ou nécessiter un ordinateur externe. Une conception monobloc est nécessaire pour répondre aux stimuli environnementaux, tels que la pression mécanique ou l’étirement. Les métaux liquides pourraient être la solution, et certains chercheurs ont déjà étudié leur utilisation dans des robots mous. Ces matériaux peuvent être utilisés pour créer des circuits minces et flexibles dans des matériaux souples, et les circuits peuvent produire rapidement de la chaleur lorsqu’un courant électrique est généré, soit à partir d’une source électrique, soit à partir d’une pression appliquée au circuit. Lorsque les circuits souples sont étirés, le courant chute, refroidissant le matériau. Pour créer un robot doux capable de mouvements autonomes et intelligents, Chao Zhao, Hong Liu et leurs collègues ont voulu intégrer des circuits de métal liquide avec des élastomères à cristaux liquides (LCE) – des polymères qui peuvent subir de grands changements de forme lorsqu’ils sont chauffés ou refroidis.

    Les chercheurs ont appliqué un alliage de gallium-indium infusé de nickel sur un LCE et ont déplacé magnétiquement le métal liquide en lignes pour former un circuit ininterrompu. Un mastic silicone qui passait du rose au rouge foncé lorsqu’il était chauffé maintenait le circuit protégé et en place. En réponse à un courant, le matériau souple se gondolait à mesure que la température augmentait, et le film devenait plus rouge avec le temps. L’équipe a utilisé le matériau pour développer des pinces autonomes qui percevaient et répondaient à la pression ou à l’étirement appliqués aux circuits. Les pinces pouvaient ramasser de petits objets ronds, puis les laisser tomber lorsque la pression était relâchée ou que le matériau était étiré. Enfin, les chercheurs ont formé le film en forme de spirale. Lorsque la pression a été appliquée au circuit au bas de la spirale, il s’est déroulé avec un mouvement de rotation, à mesure que la température de la spirale augmentait. Les chercheurs affirment que ces matériaux sensibles à la pression et à l’étirement pourraient être adaptés pour être utilisés dans des robots mous effectuant des tâches complexes ou de la locomotion.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par American Chemical Society. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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