Robots comestibles anti-déchets

Lorsqu’un robot est déployé dans un environnement aquatique sans intention de le récupérer, il est essentiel qu’il soit biodégradable. Des scientifiques suisses ont fait avancer cette idée en développant de minuscules robots que les poissons peuvent consommer sans danger une fois leur mission accomplie.

L’état actuel des microrobots environnementaux

Divers microrobots expérimentaux existent déjà, équipés de capteurs et d’électronique, conçus pour parcourir des environnements naturels tout en collectant ou transmettant des données environnementales. Ces dispositifs sont généralement prévus pour un usage unique et fabriqués à partir de matériaux biodégradables. Cependant, beaucoup contiennent encore des plastiques et des substances chimiques nocives.

Dans le but de proposer une solution plus durable, le professeur Dario Floreano, le doctorant Shuhang Zhang et leurs collègues de l’EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) ont développé des robots aquatiques totalement sûrs pour l’environnement. En forme de mini-bateaux, ces robots mesurent environ 5 cm de long, pèsent environ 1,43 gramme et peuvent se déplacer à une vitesse allant jusqu’à trois fois leur longueur corporelle par seconde.

Le plus surprenant ? Les chercheurs les fabriquent à partir de nourriture pour poissons.

Les chercheurs broient des granulés de nourriture pour poissons en poudre, les mélangent avec un liant biopolymère, moulent le mélange en forme de bateau, puis le lyophilisent pour former la coque des robots.

La mécanique interne : une chimie sûre et simple

À l’intérieur de chaque robot se trouve une chambre remplie d’un mélange non toxique d’acide citrique et de bicarbonate de soude. Les chercheurs scellent le fond de cette chambre avec un bouchon de gel et la relient à un réservoir microfluidique rempli de propylène glycol, qui constitue la couche supérieure du corps du robot.

Une fois placé à la surface de l’eau, l’humidité traverse lentement le gel semi-perméable. Lorsque l’eau atteint la poudre à l’intérieur de la chambre, elle déclenche une réaction chimique produisant du dioxyde de carbone. Ce gaz s’accumule dans le réservoir, poussant le glycol vers l’extérieur par une ouverture à l’arrière du robot.

Ce système de propulsion fait avancer le robot en exploitant l’effet Marangoni : le glycol expulsé réduit la tension de surface de l’eau, imitant le déplacement de certains insectes aquatiques. Il est important de noter que le glycol est non toxique.

Mais à quoi pourraient servir ces robots pour les chercheurs ou les ingénieurs ?

Surveillance environnementale et aquaculture

Les chercheurs peuvent déployer un groupe de ces robots sur des lacs, des étangs ou d’autres plans d’eau. En se déplaçant de manière aléatoire, leurs capteurs embarqués recueillent des données telles que la température, le pH et le niveau de polluants. Le système peut ensuite transmettre ces données sans fil ou les stocker pour une récupération ultérieure à partir des robots récupérés.

Avec le temps, les coques des robots absorbent de l’eau, se ramollissent et commencent à couler. À ce stade, les poissons ou d’autres animaux aquatiques peuvent les manger. Une autre utilisation potentielle est l’aquaculture, où ces robots pourraient servir de véhicules pour distribuer des aliments médicamenteux.

Tous les composants du robot se biodégradent naturellement, même s’ils ne sont pas consommés par des animaux. Le prochain grand défi pour l’équipe de recherche est de développer des capteurs et des composants électroniques également biodégradables — voire comestibles.

Floreano indique que les chercheurs remplacent déjà activement les déchets électroniques par des matériaux biodégradables, mais qu’ils ont à peine exploré les matériaux comestibles dotés de profils nutritionnels et de fonctions spécifiques — un domaine qui ouvre de vastes possibilités pour améliorer la santé humaine et animale.

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Lis l’article original sur : New Atlas

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