Une équipe d’ingénieurs de l’Université de Waterloo a mis au point un petit robot qui pourrait aider les médecins à effectuer une intervention chirurgicale. Le robot a été inspiré par la capacité de préhension des geckos et la locomotion efficace des chenilles.
La recherche a été publiée dans Rapports de cellule, Sciences physiques.
Manœuvrer avec les UV et la force magnétique
Le robot utilise la lumière ultraviolette (UV) et la force magnétique pour manœuvrer sur n’importe quelle surface, y compris les murs et les plafonds. C’est le premier robot souple de ce type qui ne nécessite pas de connexion à une alimentation externe, ce qui permet un fonctionnement à distance et des polyvalences. Grâce à ces caractéristiques, le robot pourrait être utilisé pour assister les chirurgiens et rechercher des endroits inaccessibles.
Le Dr Boxin Zhao est professeur de génie chimique.
« Ce travail est la première fois qu’un robot souple holistique grimpe sur des surfaces inversées, faisant progresser l’innovation de pointe en matière de robotique douce », a-t-il déclaré. « Nous sommes optimistes quant à son potentiel, avec beaucoup plus de développement, dans plusieurs domaines différents. »
L’équipe a nommé le robot GeiwBot, d’après les créatures qui ont inspiré sa conception. Construit avec un matériau intelligent, il peut être modifié au niveau moléculaire pour imiter la façon dont les geckos attachent et détachent leurs puissantes pinces sur leurs pieds.
Création du petit robot
Le robot ne mesure que quatre centimètres de long, trois millimètres de large et un millimètre d’épaisseur, ce qui lui permet de grimper sur des murs verticaux et de traverser des plafonds sans avoir besoin d’une source d’alimentation. Le robot a été créé à l’aide d’élastomères à cristaux liquides et de tampons adhésifs synthétiques. Il intègre une bande de polymère sensible à la lumière qui imite le mouvement d’arc et d’étirement d’un ver, tandis que des coussinets magnétiques inspirés du gecko à chaque extrémité offrent une capacité de préhension.
Zhao est également titulaire de la chaire dotée en nanotechnologie de l’Université de Waterloo.
« Même s’il y a encore des limites à surmonter, ce développement représente une étape importante pour l’utilisation du biomimétisme et des matériaux intelligents pour les robots mous », a déclaré Zhao. « La nature est une grande source d’inspiration et la nanotechnologie est une façon passionnante d’appliquer ses leçons. »
En développant un robot mou non attaché, les chercheurs ouvrent la voie à des applications chirurgicales potentielles via une opération à distance à l’intérieur du corps humain. Ils contribuent par ailleurs à créer une technologie qui peut être utilisée pour la détection ou la recherche dans des endroits dangereux ou difficiles d’accès lors d’opérations de sauvetage.
L’équipe va maintenant chercher à développer un robot souple grimpant qui est uniquement piloté par la lumière et ne nécessite pas de champ magnétique. Ce robot utilisera également un rayonnement proche infrarouge au lieu de la lumière UV, ce qui peut améliorer la biocompatibilité.