Découvrez des robots qui marchent sur l'eau grâce au secret des insectes

Rhagobot s'inspire de la structure trouvée sur les pattes des punaises d'eau - Rhagovelia aide le robot à rester hors de l'eau.

Les Rhagovelia, insectes semi-aquatiques, possèdent des appendices en éventail à l'extrémité de leurs pattes médianes, qui s'ouvrent et se ferment passivement en fonction du mouvement de l'eau. C'est pourquoi ils glissent sans effort à la surface de l'eau.

Le biologiste Victor Ortega-Jimenez de l'Université de Californie à Berkeley (États-Unis) est fasciné par la façon dont ces minuscules insectes peuvent accélérer, effectuer des virages rapides et d'autres manœuvres, presque comme s'ils volaient à la surface d'un liquide.

Rhagobot s'inspire des structures trouvées sur les pattes du coléoptère aquatique Rhagovelia (Source : Arstechnica)

« L'hélice Rhagovelia sert de modèle d'inspiration pour le développement d'hélices artificielles auto-morphes, fournissant des informations sur leur forme et leur fonction biologique », a-t-il déclaré dans une étude récente publiée dans la revue Science.

« De telles configurations restent largement inexplorées chez les robots semi-aquatiques », explique le biologiste Victor Ortega-Jimenez.

Il a fallu cinq ans à Ortega-Jimenez pour comprendre le mouvement de l'insecte. Alors qu'on pensait que les pattes en éventail de Rhagovelia se transformaient grâce à la force musculaire, il a découvert que les appendices s'adaptaient automatiquement à la tension superficielle et aux forces élastiques sous-jacentes, s'ouvrant et se fermant passivement à une vitesse dix fois supérieure à celle d'un clignement d'œil. Ils se dilatent instantanément au contact de l'eau et changent de forme selon le courant.

Rhagobot est la version d'Ortega-Jimenez de cet insecte high-tech. Après avoir étudié attentivement la structure et le fonctionnement des pattes et des hélices de Rhagovelia, lui et son équipe ont créé des versions artificielles, également conçues pour se transformer au contact de l'eau.

Image animée de Rhagobot sur l'eau

Elles sont fixées aux pattes médianes du Rhagobot. À l'instar de leur inspiration, les hélices se déploient instantanément lorsqu'elles sont immergées et se referment lorsqu'elles sont exposées. Aucune source d'énergie supplémentaire n'est requise, la transformation de l'hélice étant déterminée par le mouvement et la vitesse de l'eau.

L'équipe voulait voir si leurs ventilateurs artificiels donneraient un avantage à Rhagobot. Ils ont construit un robot de remplacement, inspiré d'une autre espèce de gerris aquatique capable de se propulser grâce à la tension superficielle, et l'ont mis en concurrence avec Rhagobot.

Les deux sont alimentés par la même quantité d'énergie, mais Rhagobot peut voyager plus loin et effectuer des virages serrés plus rapidement que son adversaire grâce à ses ventilateurs.

« La poussée générée par le ventilateur augmente la vitesse d'avancement et permet un freinage rapide », explique Ortega-Jimenez.

Dans le même temps, il a ajouté : « La capacité du ventilateur à se replier réduit également considérablement l'énergie nécessaire au robot pour soulever ses jambes hors de l'eau. »

À l’avenir, les Rhagobots pourraient traverser des eaux agitées pour faire partie d’un système de surveillance environnementale, et les chercheurs sont enthousiasmés par le potentiel des essaims de ces robots pour aider aux missions de recherche et de sauvetage pendant les tempêtes et les inondations, même si l’ajout du poids des capteurs et de l’énergie constituerait un défi important.

Il pourrait même explorer des contrées au-delà de la Terre. Si Rhagovelia prouve une chose, c'est que même les plus petites créatures peuvent faire de grandes avancées, sur l'eau comme ailleurs.

Minh Hoan

Source : https://vtcnews.vn/kham-pha-robot-di-tren-nuoc-nho-bi-mat-cua-con-trung-ar960912.html