Les machines volantes de petite taille ou Micro-Arial Vehicles( MAVs) [1] intéressent fortement les chercheurs en raison de leur manoeuvrabilité dans les espaces confinés. Ainsi, elles pourraient être utiles lors de missions de sauvetage ou encore d’espionnage, ou plus spécifiquement pour la surveillance des fondations et des risques d’effondrement des bâtiments. Elles pourraient également être utilisées, comme l’explique le chercheur Gheorghe Bunget, lors de missions de détection de substances: "Grâce à la disponibilité de détecteurs de taille réduite, les MAVs peuvent être utilisés pour des missions de détection d’agents biologiques, chimiques ou nucléaires". Cependant, les chercheurs se sont aperçus que les versions miniatures des avions ou des hélicoptères ne présentaient pas les meilleures performances de vol. En effet pour de petites tailles, les ailes ou les rotors traditionnels présentent une faible manoeuvrabilité et une faible efficacité aérodynamique.
Mimant la nature, une équipe de North Carolina State University a eu l’idée de reproduire le modèle du battement d’ailes de la chauve-souris. Après une analyse approfondie du squelette et du système musculaire de l’animal ils ont développé le "robo-bat". Ce robot, une fois assemblé, pèse moins de 6 grammes et peut tenir facilement dans le creux de la main. Bien que leur invention soit encore à l’état de prototype (seul le squelette a été conçu), les chercheurs travaillent actuellement sur la fabrication et l’assemblage des articulations, du système musculaire et des membranes des ailes. L’équipe espère ainsi égaler les performances de vol des chauves-souris réelles.
"L’idée clé du concept, est l’utilisation de matériaux intelligents" affirme Dr. Stefan Seelecke. "Nous avons utilisé un alliage de métal à mémoire de forme présentant une forte élasticité pour les articulations. Le matériau fournit une gamme complète de mouvements mais revient toujours à la position initiale ; une fonction réalisée par un grand nombre de petits os, de cartilage et de tendons chez les chauves-souris". De même l’équipe de recherche utilise des matériaux intelligents pour le système musculaire. "Nous utilisons un alliage qui répond à la chaleur créée par un courant électrique. Cette chaleur est transmise à des fils microscopiques, de la taille des cheveux humains, qui réagissent alors à la manière de ‘muscles en métal’. Lors de la contraction, les fils musculaires changent également leur résistance électrique, ce qui peut être facilement mesuré, fournissant simultanément une action et un contrôle. Cette double fonctionnalité aidera à réduire le poids du robot et lui permettra de répondre rapidement aux conditions changeantes – comme un coup de vent – tout comme les chauve-souris réelles".
Outre la création d’un outil au fort potentiel, selon Seelecke, le ‘robo-bat’ pourrait aussi aider à mieux comprendre les lois de l’aérodynamisme. "Ceci permettra de réaliser des tests où il sera possible de contrôler l’ensemble des variables et finalement nous donner l’opportunité de comprendre entièrement l’aérodynamisme du battement des ailes".
Source :
– "Robo-Bats With Metal Muscles May Be Next Generation of Remote Control Flyers": Matt Shipman – 07/07/09
– https://news.ncsu.edu/news/2009/07/wmsbungetrobobat.php
Pour en savoir plus, contacts :
– [1] Article (en anglais) sur les Micro-Aerial Vehicles (MAVs) : https://en.wikipedia.org/wiki/Micro_air_vehicle
– Bunget présentera cette étude lors de l’American Society of Mechanical Engineers Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems à Oxnard, Calif.
Code brève
ADIT : 59913
Rédacteur :
Arnaud Souillé – [email protected]
