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La robotique molle, fruit de l’union entre l’impression 3D et les matériaux innovants, connaît une croissance exponentielle. Ces robots déformables trouvent une application particulièrement prometteuse dans le domaine de la santé, où ils peuvent interagir avec le corps humain sans causer de dommages. L’article présenté dans Science Robotics en fin 2022, révélant un robot gélatineux réagissant à la température, est un exemple saisissant des avancées récentes dans ce domaine. Dans cet article, nous explorerons les applications et les possibilités de la robotique molle, en mettant en lumière les avancées les plus récentes et les perspectives d’avenir passionnantes.
L’Émergence de la Robotique Molle
La robotique molle est une discipline qui se distingue par son approche novatrice. Contrairement aux robots traditionnels, ces entités artificielles ne sont pas constituées de matériaux rigides, mais plutôt de matériaux flexibles, souvent inspirés de la nature, comme les plantes, les vers, les insectes, ou les fluides. Cette nouvelle approche est rendue possible par le développement simultané de matériaux révolutionnaires tels que les mousses, les polymères, les hydrogels et les élastomères à cristaux liquides, ainsi que par l’impression 3D, qui facilite la fabrication de prototypes de manière rentable.
Des Robots Déformables pour la Santé
L’une des principales raisons pour lesquelles la robotique molle suscite un intérêt croissant réside dans sa capacité à interagir avec le corps humain sans provoquer de dommages. Par exemple, une équipe de l’Université de Hong Kong a récemment présenté un robot mou contrôlé par un aimant, capable de se contracter, de s’étirer et de se glisser dans des espaces étroits. Cette technologie est particulièrement adaptée à la chirurgie mini-invasive, à la micromanipulation et à l’administration ciblée de médicaments. De plus, les robots “vine” qui se déploient comme une plante grimpante sont conçus pour éviter de perturber les organes lors de procédures médicales telles que les coloscopies.
Miniaturisation Révolutionnaire
La miniaturisation est un élément clé de la robotique molle, qui ouvre la voie à de nouvelles applications médicales passionnantes. Par exemple, le Storm Lab de l’Université de Leeds a développé un prototype de bronchoscope en élastomère d’un diamètre de seulement 2 mm, capable d’explorer des ramifications des bronches jusque-là inaccessibles. Cette avancée repose sur l’intégration de particules métalliques dans le matériau, permettant de guider l’appareil depuis l’extérieur du corps à l’aide d’un champ magnétique.
La Morphologie Computationnelle
Un aspect fondamental de la robotique molle est la morphologie computationnelle. Contrairement aux robots traditionnels qui sont commandés par une unité de calcul centrale, les robots mous s’adaptent à leur environnement de manière autonome. Par exemple, une boule flexible en silicone peut devenir préhensible au contact d’un objet rigide. Cette capacité est particulièrement précieuse pour les robots de petite taille, car elle leur permet de s’activer, de capter et de calculer simultanément.
S’Adapter aux Impuretés et aux Erreurs
L’un des avantages majeurs de la robotique molle est sa capacité à s’adapter aux imperfections et aux marges d’erreur. Contrairement aux robots rigides conçus pour des tâches bien définies dans l’espace absolu, les robots déformables sont mieux adaptés aux environnements en constante évolution. Par exemple, des chercheurs de l’équipe Defrost, en collaboration avec l’Université de Naples, ont développé un robot destiné à la biopsie transrectale de la prostate. Cet appareil combine des parties rigides et souples, ce qui lui permet de s’ajuster aux micro-mouvements involontaires du patient sans causer de lésions.
Les Projets Novateurs de l’Institut Wyss
L’Institut Wyss de l’Université Harvard aux États-Unis est à l’avant-garde de la robotique molle avec ses projets novateurs. L’un de ces projets concerne un exosquelette souple doté de muscles artificiels. Contrairement aux exosquelettes traditionnels, cet Exo-Suit est fabriqué à partir de matériaux souples qui imitent l’action des muscles et des tendons. Les chercheurs ont étudié la biomécanique de la marche pour permettre à un ensemble de capteurs souples, d’actionneurs et de câbles d’animer la structure, stimulant ainsi les articulations et les muscles du porteur. Cette technologie offre de nouvelles perspectives pour la rééducation des patients après un AVC et d’autres applications médicales.
Conclusion
La robotique molle représente une révolution dans le domaine de la robotique, ouvrant la voie à une multitude d’applications passionnantes, en particulier dans le domaine médical. Ces robots déformables, flexibles et adaptables, sont parfaitement adaptés à l’interaction avec le corps humain et aux environnements en constante évolution. Alors que la recherche et le développement continuent de progresser, nous pouvons nous attendre à des avancées encore plus impressionnantes dans les années à venir.
