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Le maïs soufflé pourrait fournir des actionneurs robotiques biodégradables


Le pop-corn est l'une des collations les plus complètes au monde pour le cinéma et les aliments préférés des fans pour les événements sportifs. Mais pourrait-il devenir l'un des matériaux les plus récents de la robotique? Une équipe de chercheurs semble le penser.

Dans une étude présentée à la conférence internationale IEEE de cette année sur la robotique et l'automatisation, une équipe de l'Université Cornell a rempli sa robotique de grains de maïs non éclatés. En utilisant un peu d'innovation, ils ont découvert que les grains de maïs soufflé non sautés étaient des alternatives d'actionneur assez décentes, bon marché et à usage unique.

La chaleur est appliquée au maïs soufflé, ce qui lui donne sa consistance amylacée caractéristique. Cela se produit lorsque l'eau emprisonnée à l'intérieur du noyau se transforme en vapeur et fait éclater l'extérieur de l'endosperme du noyau. La chute soudaine de la pression de l'air empêche l'endosperme de se dilater lorsqu'il se refroidit dans l'air environnant.

Dans un sac de pop-corn, c'est un son que beaucoup connaissent. Cependant, à l'intérieur d'un système robotique, les résultats peuvent être un peu différents. Les chercheurs ont testé de très petits noyaux blancs (l'option la plus rentable disponible) et ont découvert qu'ils avaient besoin que les noyaux deviennent 15,7 fois leur taille d'origine. En faisant éclater stratégiquement les noyaux, les ingénieurs pourraient ajuster le mouvement des actionneurs.

"Nous avons pensé à différentes possibilités, mais une démonstration intéressante serait un petit robot qui peut contenir une chambre remplie de noyaux", a déclaré le chercheur Steven Ceron à l'IEEE par e-mail. «Le robot serait capable de chauffer rapidement / localement un seul noyau et de le pousser hors du robot, remplissant simultanément une région ouverte avec des noyaux éclatés et propulsant le robot vers l'avant. Nous serions en mesure de remplir les espaces isolés vides (peut-être pour l'isolation thermique , ou un support structurel supplémentaire) sans avoir à ouvrir la zone. "

L'équipe Cornell a présenté sa solution d'actionneur à l'ICRA de cette année, où elle a suscité beaucoup d'attention, a déclaré Ceron.

«Les gens étaient vraiment intéressés par le sujet et par les applications possibles de ce nouvel actionneur robotique», a-t-il noté. "C'est certainement le premier travail du genre, donc nous espérons vraiment que cela motivera d'autres personnes à considérer des matériaux non traditionnels, même quelque chose d'aussi aléatoire que le pop-corn, lors du développement de nouveaux types d'actionneurs et d'appareils robotiques.

L'équipe n'a pas encore fini de travailler sur ces actionneurs. Ceron, sa conseillère Kirstin Petersen et le reste de l'équipe cherchent à perfectionner d'autres options biodégradables pour les actionneurs qui pourraient fournir des solutions écologiques et économiques à ces pièces robotiques.

«J’ai fait ce travail lorsque je suis arrivé pour la première fois au laboratoire du professeur [Kirstin] Petersen, alors j’ai exploré différents projets dans tout le domaine», a déclaré Ceron. «Je change de vitesse maintenant pour étudier comment nous pouvons tirer parti de l'intelligence incarnée et de l'adaptabilité des robots logiciels pour réduire les coûts et contrôler la complexité requise pour un grand collectif de robots.


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