Seppe Terryn construit des robots avec des matériaux capables de se réparer eux-mêmes.
L'atelier de robots sur le campus de la VUB à Etterbeek est un endroit à part. Ce qui ressemble à un loft artisanal glorifié est en fait le berceau des tout derniers robots. En entrant, je suis dévisagé par une famille de robots – certains plus finis que d'autres. Je reconnais Probo, le sympathique robot câlin qui visite et réconforte les enfants malades. Les tables du studio sont pleines de robots et d'outils inachevés que je ne peux pas identifier. Pas un centimètre carré n'est encore libre. Dans un coin à l'arrière, quatre élèves tentent de faire monter un robot sur une corde. Il abandonne à mi-parcours. Mince. Retour au tableau d'édition.
Dans ce laboratoire, Seppe Terryn développe des robots à partir de matériaux mous qui se régénèrent d'eux-mêmes. "Vous pouvez le comparer avec notre peau. Si nous nous blessons avec un couteau tranchant, toutes sortes de processus commencent immédiatement dans notre corps pour réparer la plaie. Le sang dans la plaie coagule, le système immunitaire protège contre les infections et de nouvelles cellules cutanées provoquent la fermeture de la plaie. Les matériaux auto-cicatrisants font quelque chose de similaire. Lorsqu'ils sont endommagés, ils se régénèrent sous l'influence de l'air, de la lumière ou de la chaleur jusqu'à ce qu'ils aient retrouvé leur état d'origine. Des matériaux auto-cicatrisants sont déjà utilisés dans les revêtements de certaines voitures (coûteuses) qui éliminent automatiquement les rayures.'
Terryn a fabriqué une main robotique douce avec un tel matériau auto-cicatrisant qui peut envelopper des fruits cassants. "Le matériau à partir duquel la main de préhension est faite doit être doux pour ne pas endommager les fruits", explique Terryn. « Cela rend la main elle-même plus susceptible de se blesser. Et puis c'est utile si le robot se répare tout seul, et donc n'a pas besoin d'aller chez un technicien ou au parc à conteneurs.'
Les recherches de Terryn ont été publiées en août dans la célèbre revue Science Robotics. Le robot d'auto-guérison a ensuite attiré l'attention de la presse internationale. Terryn a été interviewé par BBC Radio et Time Magazine est également venu voir la main du robot.
Ce n'est donc pas moins ce que Terryn et ses collègues ont réalisé. Les matériaux auto-cicatrisants ne sont pas nouveaux en eux-mêmes. Ce qui est innovant, c'est que ces matériaux sont désormais utilisés dans le domaine de la robotique douce, où les robots sont constitués de matériaux souples, comparables aux tissus des organismes vivants. Terryn fait le pont entre deux domaines prometteurs du génie des matériaux et du génie mécanique. Cela ouvre un tout nouveau domaine de recherche.
Le matériau qui compose la main de préhension est un polymère caoutchouteux, un type de plastique. Il n'y a donc pas de sang dedans et aucun système pour construire de nouvelles cellules. Comment la main qui saisit se répare-t-elle alors ? « Le polymère est une toile d'araignée au niveau microscopique. Si le robot se coupe, la toile se casse. Nous pouvons le restaurer en chauffant le polymère à 80 degrés Celsius. À cette température, la toile d'araignée se détache complètement, remplissant la coupure. Lorsque le matériau refroidit, la toile d'araignée se reforme et la blessure a disparu. Après quarante minutes, la pause est fermée et après une nuit de repos, le robot est comme neuf.'
Le robot peut réparer lui-même une égratignure solide. Mais une plaie béante est une autre affaire. "Les matériaux auto-cicatrisants ne peuvent pas produire de nouveaux matériaux comme notre corps le peut. Les gros trous ou les morceaux complètement coupés ne se rétabliront pas. D'autre part, la blessure d'un robot est déjà cicatrisée de manière invisible après 24 heures, ce qui est beaucoup plus rapide que dans notre corps.'
Avec ses recherches, Terryn fait un premier pas vers le développement de robots en chair et en os. "Le but ultime est de construire un robot qui détecte la douleur ou les dommages via des capteurs et des logiciels, puis le répare lui-même. Un très malin jugera alors par lui-même s'il faut réparer le dommage immédiatement ou seulement après ses heures de travail. De cette façon, il peut éviter les retards.'
Terryn s'attend à voir des robots mous dotés de propriétés d'auto-guérison dans le secteur de la santé d'ici quelques années. « Mais le développement dépendra aussi de l'engouement des prêteurs. Nous voulons collaborer au niveau européen avec d'autres roboticiens et scientifiques des matériaux. De cette façon, nous pouvons avancer plus rapidement."
Seppe Terryn (1991) a obtenu un master en sciences appliquées et ingénierie à la Vrije Universiteit Brussel en 2014. Il travaille actuellement sur un doctorat, dans lequel il étudie les matériaux d'auto-guérison pour les robots. Une publication dans Science Robotics a été publiée l'année dernière sur ses démonstrations de travail, entre autres, d'une pince auto-réparatrice et d'un muscle pneumatique.
