Osegi
Science·2 min de lecture

Robots souples à base d'algues : des bras miniatures mus par la lumière

Des chercheurs de l'Université de technologie de Delft ont conçu de petits bras robotiques souples qui bougent grâce à la photosynthèse d'algues. La lumière suffit à les actionner.

A tiny soft robotic gripper made of hydrogel layers colonized by green algae, bending as light shines on it.
Image: WIRED
SUMO Dialo ediviewer giftdetect

Une équipe de l'Université de technologie de Delft, aux Pays-Bas, a mis au point des bras robotiques souples animés par des algues vivantes. Lorsque la lumière frappe les micro-organismes présents à leur surface et qu'ils se mettent à faire de la photosynthèse, le bras se courbe.

Ces bras mesurent environ deux centimètres de long et sont à peu près aussi épais qu'une carte bancaire. Ils sont composés de deux couches d'hydrogel sur lesquelles vivent les cellules d'algues. L'une des couches réagit aux variations de pH, que le métabolisme des algues module. Sous la lumière, les algues absorbent du dioxyde de carbone et fixent l'azote, ce qui rend le milieu local plus basique : l'hydrogel gonfle. dans l'obscurité, elles rejettent du dioxyde de carbone par respiration, le pH revient côté acide et l'hydrogel se contracte. La différence de volume entre les deux couches provoque la flexion.

La couche sensible au pH varie fortement. Selon les chercheurs, entre pH 3 et 7, elle ne pesait qu'environ 37 % de son poids initial, contre quatre fois ce poids à pH 11.

Un effet local, mais lent

D'autres robots souples réagissent au pH, mais il faut généralement modifier la chimie de tout le liquide environnant. Ici, l'effet de la photosynthèse est bien plus local, ce qui convient mieux aux usages où l'impact sur l'environnement doit rester minimal.

La vitesse est le point faible. Le changement chimique démarre environ 20 secondes après l'allumage et environ 10 secondes après l'extinction, mais plusieurs heures sont nécessaires pour une flexion notable.

Après la preuve de concept, l'équipe a réalisé d'autres dispositifs : une pince à quatre doigts qui se ferme à la lumière, a soulevé une sphère métallique creuse puis l'a relâchée dans le noir, et une pince en crochet capable de saisir et de reposer un anneau en caoutchouc. Ces objets pesaient bien moins qu'un petit trombone.

Perspectives

Ces robots n'exigent aucune source d'énergie autre que la lumière ni pièce mécanique complexe. « Les microalgues sont des organismes proches des plantes, en grande partie autosuffisants », explique Marie-Eve Aubin-Tam, qui dirige la recherche, y voyant un potentiel de fonctionnement durable avec très peu d'apport extérieur.

À long terme, l'équipe espère des robots souples plus autonomes, sensibles à leur environnement, utiles en agriculture automatisée, pour le contrôle des fluides dans les laboratoires sur puce ou en robotique sous-marine. Les algues n'étant pas modifiées génétiquement, les craintes de biosécurité souvent associées aux technologies à base de microbes ne se posent pas.

Des apps à découvrir

SUMO : le puzzle de nombres

Touche les bonnes cases, additionne, atteins l'objectif. Facile à apprendre, difficile à maîtriser. Gratuit, pour tous les âges.

Mots-clés:soft roboticsalgaedelft university of technologybioactuatorshydrogel

Plus d'actus de ce jour

Tout voir →

Plus dans: Science

Tout voir →