Ce métal liquide métamorphosable va révolutionner le monde de la robotique

Plus la science progresse, plus les films de science-fiction semblent se rapprocher de la réalité. C’est bien le cas de la saga Terminator, qui représentait dès 1991 le robot T-1000, soit le robot le plus puissant jamais conçu, fait d’un métal liquide capable de résister à tout élément et de se métamorphoser en chaque personne qu’il a tuée, et destiné à mettre fin à la vie de John Connor. Des chercheurs de l’université Tsinghua à Pékin ont réussi à concevoir un alliage de métaux, liquide à température ambiante et flottant sur l’eau. Il peut se déformer et on peut le modeler comme on le souhaite. 

LE TRAVAIL DES CHERCHEURS 

Le résultat du travail de ces chercheurs a été publié dans la revue Advanced Functional Materials. Pour concevoir un tel alliage, les chercheurs se sont appuyés sur les défauts et qualités des métaux liquides. Ces derniers ont par exemple une grande flexibilité, mais le problème est que leur densité est souvent trop importante, ce qui nuit aux usages qu’on leur souhaiterait. Les chercheurs ont donc cherché un moyen pour atténuer la densité de ce genre de métal : ils ont vu qu’ils devaient faire un mélange entre un alliage de gallium pur et d’indium et des microbilles de verre composées d’oxygène. Cela a été très efficace parce que ces billes ont réussi à affaiblir la densité de ce mélange, et ce, jusqu’à 97 %, lui permettant de flotter sur l’eau.

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“Jusqu’ici, la méthode utilisée pour réduire la masse des composants en métal liquide se résumait tout simplement à limiter l’utilisation du métal dans le matériau, en le dispersant par exemple en petites gouttelettes ou en couches extrêmement minces », rapportent les chercheurs. La difficulté qui se posait avec les démarches précédentes est que le métal perdait certaines de ses propriétés, comme le fait qu’il soit un métal capable de conduire de l’électricité. Dorénavant, les chercheurs affirment que ce métal peut changer d’état très facilement : il peut être solide puis liquide, et ainsi de suite.   

Les expériences des chercheurs auraient montré que ce métal liquide était apte à se déplacer en fonction d’itinéraires définis au préalable, et qu’il pouvait réaliser des tâches sophistiquées comme de la natation autonome, mais qu’il pouvait se déformer et s’adapter à la forme souhaitée. Il est donc très similiaire au T-1000 de James Cameron.

LES ATOUTS DE CE MÉTAL LIQUIDE

Cet alliage de métaux liquide à température ambiante a de nombreux atouts. En premier lieu, il est aussi léger que l’eau. Ce métal liquide est en outre très souple, et on peut le déformer, le manier et le remodeler un certain nombre de fois sans qu’il soit abîmé. Nous pouvons trouver son point de fusion a 15,7 degrés, donc à température ambiante, ce qui le rend par ailleurs semblable au mercure. Finalement, son dernier atout, par lequel il s’oppose au mercure, est qu’il ne présente pas la toxicité de ce dernier. Ce nouveau métal conçu par les chercheurs nous assure “un haut niveau de biosécurité ».

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L’invention d’un tel métal est un grand progrès pour la science : il pourrait servir dans de nombreux domaines, comme celui de la robotique souple, mais également dans le domaine de la microélectronique. Il pourrait également être utilisé pour créer des exosquelettes, beaucoup plus légers et pratiques. Ces objets « requièrent encore souvent de grandes quantités de métal », ce qui les rend usuellement très lourds. Un tel métal les rendrait plus ergonomiques. Finalement, l’industrie biomédicale, les domaines de l’armée et aériens pourraient aussi être avantagés par une telle invention. 

La conception de ce métal liquide pourrait être un grand pas pour la robotique. Les différentes propriétés de ce métal liquide faciliteraient le développement de robots et micro-robots capables de s’adapter à des environnements difficiles. « À l’avenir, nous prévoyons de développer davantage de robots mous incorporant du métal liquide qui pourraient être utilisés dans des missions spéciales telles que la recherche et le sauvetage des victimes de tremblement de terre, car ils peuvent changer de forme pour glisser sous les portes ou traverser des espaces dans lesquels les humains ne peuvent pas entrer », a expliqué le chercheur Tang Shiyang.

Ce n’est pas la première fois que ce laboratoire fait la une. En effet, en février 2019, ils avaient déjà créé un métal étirable à l’envi, et leur création avait été publiée dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces. Mais dorénavant, le laboratoire a de nouveaux projets : réaliser de nouveaux tests, avec des microbilles différentes, par exemple des microbilles en plastique ou composées de vide au lieu d’oxygène. 

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