Un matériau artificiel qui peut sentir, s’adapter à son environnement —
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Déplacez-vous, Hollywood – la science-fiction se prépare à sauter du grand écran et à entrer dans le monde réel. Alors que les films de science-fiction récents ont démontré le pouvoir des programmes informatiques artificiellement intelligents, tels que le personnage fictif JARVIS dans la série de films Avenger, de prendre des décisions indépendantes pour effectuer un ensemble d’actions, ces scénarios de films imaginés pourraient maintenant être plus proches de devenir un réalité.
Dans une étude récente publiée dans Communication Nature, un journal de La nature, des chercheurs de l’Université du Missouri et de l’Université de Chicago ont développé un matériau artificiel, appelé métamatériau, qui peut réagir à son environnement, prendre une décision de manière indépendante et effectuer une action non dirigée par un être humain. Par exemple, un drone effectuant une livraison peut évaluer son environnement, notamment la direction du vent, la vitesse ou la faune, et changer automatiquement de cap afin de terminer la livraison en toute sécurité.
Guoliang Huang, titulaire de la chaire Huber et Helen Croft en ingénierie et co-auteur de l’étude, a déclaré que la conception mécanique de leur nouveau matériau artificiel intègre trois fonctions principales également affichées par les matériaux trouvés dans la nature : la détection ; traitement d’informations; et l’actionnement, ou le mouvement.
Quelques exemples de ces matériaux naturels incluent la réaction rapide des mâchoires feuillues d’un piège à mouches de Vénus pour capturer un insecte, les caméléons changeant la couleur de leur peau pour se fondre dans leur environnement et les pommes de pin ajustant leurs formes en réponse aux changements d’humidité de l’air, Huang mentionné.
“Fondamentalement, nous contrôlons la façon dont ce matériau réagit aux changements de stimuli externes trouvés dans son environnement”, a déclaré Huang. « Par exemple, nous pouvons appliquer ce matériau à la technologie furtive dans l’industrie aérospatiale en fixant le matériau aux structures aérospatiales. Il peut aider à contrôler et à réduire les bruits provenant de l’avion, tels que les vibrations du moteur, ce qui peut augmenter ses capacités multifonctionnelles.
Le matériau utilise une puce informatique pour contrôler ou manipuler le traitement des informations nécessaires pour effectuer les actions demandées, puis utilise l’énergie électrique pour convertir cette énergie en énergie mécanique. La prochaine étape des chercheurs consiste à mettre en œuvre leur idée dans un environnement réel.
“Réalisation de métamatériaux actifs avec une élasticité micropolaire étrange”, a été publié dans Communication Nature. Les co-auteurs incluent Yangyang Chen et Xiaopeng Li à MU et Colin Scheibner et Vincenzo Vitelli à l’Université de Chicago.
Le financement est assuré par des subventions de l’Air Force Office of Scientific Research (AF9550-18-1-0342 et AF 9550-20-0279), l’Army Research Office (W911NF-18-1-0031 et W911NF-19-1-0268 ) et la bourse de recherche d’études supérieures de la National Science Foundation (1746045). Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des agences de financement.
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Université du Missouri-Columbia. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
