Des mini-planeurs pliants pour analyser l’environnement

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L’origami est aussi l’art de la métamorphose. S’en inspirant, des chercheurs américains de l’université de Washington sont parvenus à transformer sur commande des mini-planeurs, tantôt en feuilles d’automne virevoltant sous le vent, tantôt en lourdes graines tombant à la verticale. L’objectif était de déployer des essaims de ces systèmes, en une seule fois, sur des distances plus ou moins longues pour permettre de surveiller des paramètres environnementaux (humidité, température, présence de gaz…), à moindre coût. Pari réussi. Le largage entre 20 et 40 mètres du sol a permis de déposer en douceur ces objets volants en forme de parachute, juste sous le drone ou à 100 mètres de lui, avec un vent de moins de 15 kilomètres à l’heure.

« Le plus difficile a été de mettre ensemble toute une série de technologies », résume Vikram Iyer, coauteur de l’article paru dans Science Robotics, le 13 septembre. Il y a bien sûr le système de pliage qui permet de passer d’une surface plane, soumise aux aléas du vent, à une surface incurvée, tombant droit. Un ingénieux système d’aimants dans une bobine crée une force qui tire le centre de la feuille de polymère et induit le pliage, aidé par quatre câbles en fibre de carbone, qui donnent un air de parapluie ou de parachute au dispositif.

Il y a aussi l’optimisation des consommations électriques afin de se passer de batterie pour actionner le pliage, d’alimenter des capteurs de température et de pression (pour l’altitude) et de permettre une transmission sans fil à 60 mètres de distance. L’énergie solaire et des condensateurs ont suffi.

Enfin, il a fallu miniaturiser l’ensemble, qui ne pèse que 414 milligrammes pour 16 centimètres carrés (et coûte 11 dollars, environ 10 euros, de matériel).

« L’intérêt est de pouvoir contrôler le vol de nos objets volants. On peut décider d’actionner le changement de forme en fonction de l’altitude, ou bien au bout d’un certain temps, afin d’éviter que tous ne tombent au même endroit », explique Vikram Iyer. L’équipe voudrait maintenant voir ce qu’il se passe si plusieurs métamorphoses successives sont faites en l’air.

Les chercheurs ont aussi pensé à la récupération de leurs capteurs pour ne pas polluer l’environnement. Une brouette ou un tracteur muni d’un aimant peuvent attirer les robots à quelques centimètres de distance.



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