Des chercheurs californiens ont récemment dévoilé un prototype de robot miniature ne possédant pas de batterie. En dépit de son poids plume, l’engin est capable de se déplacer efficacement et de transporter d’importantes charges.
Un robot miniature fonctionnant au méthanol
Dans le cadre de travaux récemment publiés dans la revue Science Robotics, une équipe de chercheurs de l’université de Californie a conçu un étonnant robot scarabée miniature. Baptisé RoBeetle et pesant seulement 88 milligrammes, celui-ci est notamment capable de transporter plus de deux fois son propre poids grâce à un système musculaire innovant alimenté par de l’alcool.
Traditionnellement, les « muscles » des robots miniatures sont reliés à une source d’énergie externe. Ils peuvent aussi être alimentés par des batteries, dont le poids et la taille conditionnent forcément les dimensions et les capacités de l’engin. Alors que les batteries haut de gamme possèdent une densité énergétique d’environ 1,8 mégajoule par kilogramme, les muscles artificiels du RoBeetle, fonctionnant au méthanol, s’appuient sur la combustion catalytique pour atteindre des niveaux d’énergie allant jusqu’à 20 MJ/kg (contre 38 MJ/kg pour la graisse animale).
« La densité énergétique des batteries actuelles étant très faible, il était indispensable que nous utilisions de nouvelles sources d’énergie », explique le chercheur Nestor Perez-Arancibia, qui a supervisé le développement de RoBeetle. « C’est précisément parce que nous ne dépendons pas d’une batterie que nous avons pu le rendre si léger et compact. »
Petit mais puissant
Stocké dans un réservoir pesant 95 milligrammes lorsqu’il est plein, le méthanol déclenche une réaction chimique lorsqu’il est en contact avec de l’oxygène. L’énergie libérée par le processus permet de déformer les fils composant ses muscles composites, qui adoptent alors une forme préprogrammée : des contractions qui permettent au micro-robot de se mouvoir comme le ferait un scarabée. Plus impressionnant encore, le dispositif est capable de se déplacer efficacement même lorsqu’il transporte un objet cylindrique de 230 milligrammes, soit 2,6 fois le poids du RoBeetle lui-même.
« Ces travaux constituent un premier pas vers la robotique intelligente », estime Samuel Sánchez, de l’Institut de bio-ingénierie de Catalogne. « J’aime l’idée de reproduire et de concevoir des systèmes biomimétiques comme le RoBeetle, mais en utilisant des réactions chimiques comme sources d’énergie très puissantes. » En ce qui concerne ses potentielles applications, le chercheur évoque l’inspection d’infrastructures ou même la pollinisation artificielle.
À l’heure actuelle, des recherches sont en cours afin d’améliorer les performances du RoBeetle en utilisant d’autres sources de carburant, notamment le propane, qui possède une densité énergétique de 50 MJ/kg. Grâce au financement de la DARPA, branche recherche du ministère américain de la Défense, les scientifiques ambitionnent également de le doter d’ailes, pour créer « le premier robot volant complètement autonome à l’échelle du coléoptère ».
