Yao-Yu Xiao et Zhi-Chao Jiang en vedette dans CURIUM



Consultez le publireportage de la revue CURIUM (édition décembre 2020),
magazine « science et société » québécois destiné aux adolescents.

Yao-Yu Xiao et Zhi-Chao... Je veux être un robot mou...

Doctorants en chimie à l'Université de Sherbrooke

Yao-Yu Xiao et Zhi-Chao Jiang sont amis et collaborent depuis de nombreuses années. « Zhi-Chao synthétise les matériaux ; moi, je crée et je teste les robots », dit Yao-Yu.

Ils ont l'air vivants !

Sur les vidéos, de petites languettes de plastique ambré s'animent lentement, comme des animaux venus d'un autre monde ! L'une s'arque puis se déplie pour ramper comme un ver, l'autre se déroule comme la langue d'un caméléon. Un robot « bipède » pousse une charge devant lui, une pince agrippe des objets…

Comment ça marche ?

Tous ces prototypes ont été créés par Yao-Yu Xiao et Zhi-Chao Jiang, à partir de languettes qu'ils ont eux-mêmes conçues. Elles sont faites d'une couche de polymère à cristaux liquides et d'une couche de Kapton, un plastique souple et élastique. Entre les deux, de minces fils chauffants sont pris en sandwich. « À température ambiante, le robot est étiré à sa longueur maximale, car les cristaux liquides sont tous alignés bout à bout dans la même direction. Quand on applique un courant électrique, la chaleur désorganise les cristaux liquides et le robot s'assouplit », explique Yao-Yu Xiao.

Déformables à volonté

On contrôle le mouvement des robots en chauffant le plastique doucement (jusqu'à environ 80 °C), ou en le laissant refroidir. L'effet est réversible : le robot s'étire, puis se contracte... autant de fois qu'on le veut, sans abîmer le plastique.

Des formes variées

En combinant des languettes de différentes formes* et longueurs, le duo arrive à recréer plusieurs modes de locomotion inspirés de la nature. « Avec un robot rigide, il faut prévoir où se trouveront les articulations ; leurs mouvements sont limités, car le reste de leur corps ne peut pas se déformer. Les robots souples sont beaucoup plus versatiles. On n'a pas fini d'explorer toutes leurs possibilités ! » Des robots mous seraient plus versatiles dans les espaces exigus et pourraient réaliser des missions actuellement impossibles pour les robots classiques. Par exemple, changer de forme pour parvenir à s'introduire sous des décombres lors de missions de sauvetage. Prêts pour des robots nouvelle génération ?

* Pour donner aux languettes leur forme initiale (spirale, « jambe », pince, etc.), il suffit de les enrouler ou de les plier autour d'un support. On les maintient en place, puis on chauffe à haute température… comme des cheveux avec un fer à friser !

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Consultez le résumé de sa publication primée.