Une éraflure ou une coupure ? Chez l'homme, ce n'est pas trop grave : après quelques semaines, la blessure est souvent guérie. Mais lorsqu'un robot subi un dommage, c'est nettement plus ennuyeux. C'est pour cette raison que des chercheurs de la VUB ont développé des plastiques autoguérissants qu'ils impriment en 3D pour en faire des robots complexes.


Ellen Roels, finaliste pour le prix Agoria, a examiné la faisabilité de cette solution dans le cadre de sa thèse de master.

Les robots de la plupart des usines sont résistants et pratiquement indestructibles. Mais c'est précisément pour cette raison qu'ils sont également dangereux pour les hommes : ils s'écartent rarement lorsqu'une personne passe dans leurs parages, avec toutes les conséquences que cela comporte. Des cages installées autour d'eux permettent d'éviter de graves accidents.

Aujourd'hui, nous constatons de plus en plus que robots et hommes collaborent et combinent ainsi leurs forces. Pour des raisons de sécurité, ces robots sont fabriqués à partir de matériaux qui indiquent lorsqu'une personne approche. Par ailleurs, des robots réalisés en matériaux mous sont déjà utilisés actuellement dans le secteur fruiticole, étant donné qu'ils sont plus sûrs pour ces produits délicats. Dans un futur proche, ces robots pourraient même effectuer notre ménage.

 

Velcro

Malheureusement, ces matériaux souples rendent également les robots plus vulnérables aux coupures et autres. C'est pour cette raison que des chercheurs de la VUB ont développé des plastiques autoguérissants qu'ils plient pour former des robots. Grâce aux propriétés autoguérissantes, ils ne doivent plus fixer les bords pliés les uns aux autres. Le plastique se guérit de lui-même. 

Ellen Roels : " Vous pouvez comparer la composition des plastiques autoguérissants à un velcro, munis de crochets et d'oeillets qui s'accrochent les uns aux autres.   En cas de blessure, ces liaisons sont séparées. Un échauffement du matériau rend celui-ci plus souple et lorsqu'il se refroidit, le tout se resolidarise. Ces matériaux peuvent ainsi se guérir d'eux-mêmes à l'infini, même s'ils subissent une coupure toujours au même endroit.

Impression 3D

Le pliage est donc possible, mais l'impression 3D s'avère difficile : faire fondre le matériau ne constitue pas une option. C'est pourquoi Ellen Roels (VUB) a étudié, dans le cadre de sa thèse de master, une manière de résoudre ce problème. Après des mois d'essais et de nombreux tests non concluants, elle est parvenue à ses fins : " Pour imprimer le matériau, nous avons dû réchauffer le matériau jusqu'à ce que suffisamment de crochets et d'oeillets se désolidarisent. Et c'est à ce moment-là que nous avons pu imprimer le matériau devenu plus lâche. Le refroidissement doit également s'effectuer à une température spécifique. "

Sa thèse est entretemps terminée et elle effectue actuellement un doctorat sur le même sujet. Il existe encore de nombreux projets. " Cette technique va permettre d'intégrer des capteurs lors de l'impression du matériau. Le robot sentira ainsi une " douleur " lorsqu'il sera endommagé. " L'intention est également d'implanter des systèmes autoréchauffants dans le robot. Pour le moment, le processus de guérison s'effectue en plaçant le robot dans le four, mais dans le futur, même cette étape devrait devenir superflue.

Promoteur : Bram Vanderborght, Lire la thèse

Ellen Roels était finaliste du prix Agoria 2018. Cette année encore, Agoria recherche les meilleurs mémoires portant sur des technologies et innovations. Le gagnant reçoit un prix d'une valeur de 1500 euros.