Et si les robots pouvaient transpirer, comme les humains, pour refroidir ?

Benoît Théry
Publié le 30 janvier 2020 à 15h17
robot Cornell
© Cornell University

Des chercheurs de l'université de Cornell ont mis au point, en partenariat avec l'Institut italien de technologie, un bras robotique capable de transpirer. Comme les être humains, qui régulent leur température interne grâce à la sudation, un robot capable de transpirer présenterait l'avantage de gérer seul sa température, sans mécanisme extérieur.

Pour Robert Shepherd, le professeur agrégé de génie mécanique et d'aérospatial en charge du projet, cette forme de gestion thermique pourrait améliorer la durée de vie de certains robots.


Un système inspiré des mammifères

Selon le scientifique, la régulation thermique est l'un des principaux obstacles à la conception de robots plus durables. Il survient particulièrement sur les robots réalisés dans des matériaux synthétiques souples (que l'on trouve dans les secteurs médicaux ou alimentaires, notamment), ceux-ci dissipant moins efficacement la chaleur qu'un bras métallique. Si le robot est alimenté par un moteur délivrant un couple important, l'ensemble peut surchauffer et rapidement devenir hors d'usage. En outre, l'installation de mécanismes de refroidissement, comme des ventilateurs, à l'intérieur du robot n'est pas toujours possible en raison de leur encombrement. L'objectif a donc été de mettre au point une alternative qui prenne peu de place.

Pour faire cela, l'équipe s'est inspirée de la transpiration, un mécanisme naturel de régulation thermique présent chez les mammifères. L'un des co-auteurs de l'étude publiée dans Science Robotics, T.J Walling, a déclaré que « notre capacité à transpirer est l'une des caractéristiques les plus remarquables de l'humain. La transpiration profite de la perte d'eau évaporée pour dissiper de la chaleur rapidement, et peut [ nous ] refroidir en dessous de la température ambiante ».

Les chercheurs ont donc réalisé des matériaux en forme de doigts à l'aide d'une technique d'impression 3D appelée stéréolithographie. Les matériaux comprennent un hydrogel qui se rétracte lorsque sa température dépasse les 30°C, poussant de l'eau à travers une feuille comprenant des trous de l'ordre du micron. Ces « pores » sont eux aussi sensibles à la température, se dilatant ou se fermant aux alentours de 30°C.


Les robots pourraient-ils aussi boire comme nous ?

Pour Robert Shepherd, il s'agit là d'« une bonne base pour un robot à usage général, adaptatif et durable ». L'équipe a remarqué que si cette transpiration artificielle parvenait effectivement à réduire la température du robot, elle abaissait également celle de l'objet tenu. Mais comme souvent, cette technologie est à l'état expérimental, et les chercheurs réfléchissent aux inconvénients qui se posent à eux. La question de la lubrification est posée, le bras robotique pouvant perdre en capacité en étant rendu plus glissant par la sudation artificielle. Un autre obstacle est celui de l'approvisionnement de l'appareil en eau. Robert Shepherd estime que là aussi, la technologie pourrait s'inspirer des humains, qui boivent pour se réhydrater.

L'équipe de Robert Shepherd continue ainsi de réfléchir à ces questions, envisageant un système capable d'aspirer du liquide comme de le transpirer. Le chercheur affirme : « Je pense qu'à l'avenir, la fabrication de matériaux et robots analogues sur le plan biologique dépendra de la composition des matériaux. Cela soulève un point [ sur l'importance de ] la recherche multidisciplinaire dans ce domaine, où aucun groupe n'a toutes les réponses ».

Source : The Verge
Benoît Théry
Par Benoît Théry

Je veux tout savoir, et même le reste. Je me passionne pour le digital painting, la 3D, la plongée, l'artisanat, les fêtes médiévales... Du coup, j'ai toujours des apprentissages sur le feu. Actuellement, j'apprends à sourire sur mes photos de profil.

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Commentaires (4)
KlingonBrain

Je ne trouve pas l’idée intéressante.
D’abord, l’eau et la mécanique, ça ne fait jamais très bon ménage.
Ensuite, quand de l’eau s’évapore, elle laisse des résidus. Et pour éviter ça, il faut utiliser de l’eau déminéralisée, ce qui est coûteux et suppose une logistique.
Et pour finir, la ventilation n’est pas la seule forme de ventilation possible. On peut utiliser les fluides comme l’eau.
Pour enfoncer le clou, la « transpiration », autrement dit le refroidissement par changement de phase d’un liquide en vapeur est déjà utilisé depuis longtemps. Et de manière plus intelligente, dans des tubes en circuit fermé appelé « caloducs » qui ne génèrent ni humidité, ni problèmes d’approvisionnement en eau.

Blues_Blanche

Ou simplement on utilise des matériaux qui fonctionnent et ne se dégradent pas à température plus élevé. Ou encore on utilise pas de matériaux synthétiques qui ressemble à la peau…

Azarcal

P’tin va falloir inventer des sticks déo pour robot !! pfffui :wink:

Krypton_80

Y’a pas moyen d’inventer des robots en watercooling? Parce que sinon, autant penser aussi au « dégazage » pour éviter les surpressions et les odeurs qui vont avec ! :wink:

Sinon le concept n’est pas nouveau : refroidissement des GPUs par chambre à vapeur.

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