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Armée d’un million de robots microscopiques créée pour explorer à petite échelle

Par Layal Liverpool

microrobots

Représentation artistique d’un ensemble de robots microscopiques

Criss Hohmann

Une troupe d’un million de robots marcheurs pourrait permettre une exploration scientifique à un niveau microscopique.

Les chercheurs ont développé des robots microscopiques auparavant, mais ils n’étaient pas capables de se déplacer seuls, explique Marc Miskin de l’Université de Pennsylvanie. C’est en partie à cause d’un manque d’actionneurs à l’échelle micrométrique – des composants nécessaires pour le mouvement, comme la flexion des jambes d’un robot.

Miskin et ses collègues ont surmonté cela en développant un nouveau type d’actionneur constitué d’une couche extrêmement mince de platine. Chaque robot utilise quatre de ces minuscules actionneurs comme jambes, connectées à des cellules solaires sur son dos qui permettent aux jambes de se plier en réponse à la lumière laser et de propulser leurs corps métalliques carrés vers l’avant.

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«Chaque cellule solaire est connectée à une jambe spécifique et en tirant sur les cellules solaires en séquence avec un laser, vous déclenchez la contraction des jambes pour qu’elles bougent comme vous le souhaitez», explique Miskin. « C’est vraiment cool. »

Grâce à un processus similaire à celui utilisé pour créer des circuits imprimés, Miskin et son équipe ont pu produire en série plus d’un million de microrobots, dont chacun est plus petit qu’un dixième de millimètre et n’est visible qu’au microscope.

Les robots ne peuvent que se déplacer, mais Miskin dit qu’ils fournissent une preuve de concept importante, démontrant qu’il est possible de développer et de produire en masse des microrobots avec l’électronique embarquée. La prochaine étape consistera à intégrer des fonctions supplémentaires, dit-il. « Nous développons des choses où nous aurons des capacités de détection, nous aurons de la programmabilité, des trucs comme ça. »

Il souhaite également développer des essaims de microrobots qui fonctionnent ensemble. « Il y a toutes sortes de trucs sympas qui se produisent lorsque vous vous retrouvez avec beaucoup de [robots] travailler ensemble plutôt que l’individu », dit-il.

À l’avenir, ces robots pourraient nous permettre d’explorer le monde à une échelle microscopique. Ils sont suffisamment petits pour être injectés à travers une aiguille hypodermique et sont fabriqués à partir de matériaux biocompatibles, ils pourraient donc potentiellement être développés pour se déplacer à l’intérieur du corps humain. «L’espoir est que ces robots vont vraiment nous emmener dans le micro-monde», dit Miskin.

Référence du journal: La nature, DOI: 10.1038 / s41586-020-2626-9

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