EPFL: des robots aquatiques faits de nourriture pour poissons

Ce robot offre ainsi une alternative sûre - et nutritive - aux capteurs environnementaux composés de polymères artificiels et d'électronique, a indiqué l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) dans un communiqué.

L'engin mesure environ cinq centimètres et a la forme d'un petit bateau. Il est composé de granulés d'aliments pour poissons, réduits en poudre et mélangés à de la gélatine pour former la structure, selon ces travaux publiés dans la revue Nature Communications.

Les scientifiques ont eu recours au même phénomène que celui utilisé par certains insectes aquatiques pour se propulser sur la surface de l’eau: l’effet Marangoni. Une réaction chimique à l’intérieur d’une minuscule chambre amovible produit du dioxyde de carbone qui, à son tour, pénètre dans un canal de combustible pour expulser ce dernier.

La diminution soudaine de la tension superficielle de l’eau causée par le combustible éjecté propulse alors le robot vers l’avant. Cette conception est non seulement efficace, permettant aux robots de se déplacer librement sur la surface de l’eau pendant plusieurs minutes, mais aussi totalement biodégradable et inoffensive.

En effet, les composants de la réaction chimique sont l’acide citrique et le bicarbonate de soude, et le combustible est du propylène glycol, un liquide que l’on trouve fréquemment dans les produits de soins de la peau.

En grand nombre

"Bien que le développement de robots nageurs miniatures pour les environnements naturels ait progressé rapidement, ceux-ci sont généralement élaborés à partir de plastiques et comprennent des batteries et d’autres composants électroniques. Cela pose des problèmes pour un déploiement à grande échelle dans des écosystèmes sensibles", explique Shuhang Zhang, doctorant à l’EPFL.

"Dans ces travaux, nous montrons comment ces matériaux peuvent être remplacés par des composants entièrement biodégradables et comestibles", souligne le chercheur, cité dans le communiqué.

L’équipe de l’EPFL envisage de déployer les robots en grand nombre. Chaque dispositif serait équipé de capteurs biodégradables pour recueillir des données environnementales telles que le pH de l’eau, la température, les polluants et la présence de microorganismes, qui pourraient être lues après la collecte ou par télédétection.

Plutôt que de contrôler précisément le mouvement directionnel des robots, l’équipe a fabriqué des variantes "virage à gauche" et "virage à droite" en modifiant la conception asymétrique du canal de combustible. Ce niveau de contrôle est tout ce qui est nécessaire pour disperser les robots à la surface de l’eau, et leurs mouvements pseudo-aléatoires imitent ceux des insectes.

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