Bientôt, un robot endommagé ne sera plus destiné à la casse. Grâce à des matériaux intelligents, ces machines peuvent réparer elles-mêmes des blessures graves, allongeant ainsi considérablement leur durée de vie. Une avancée à la fois écologique et économiquement rentable.
Dans 10 ans, les robots intégreront notre quotidien. Contrairement à aujourd'hui, où ils opèrent principalement dans des environnements industriels contrôlés, ils nous assisteront dans des contextes variés : hôpitaux, centres de soins, maisons, chantiers, transports et agriculture. Ces environnements imprévisibles exposent les robots à des collisions, objets tranchants ou surcharges. Traditionnellement, on les rend plus robustes, mais cela aboutit à des machines surdimensionnées, inefficaces et trop lourdes.
Dans ma thèse de doctorat à la Vrije Universiteit Brussel, j'ai abordé ce défi de manière innovante. Le corps humain, efficace malgré sa vulnérabilité, guérit de blessures mineures comme de fractures graves. J'ai transposé ce principe à la robotique en développant des mains robotiques à base de plastiques auto-cicatrisants.
Le temps de guérison varie de quelques heures à quelques jours selon l'ampleur des dommages. Pour démontrer cela, j'ai sectionné un doigt robotique en deux et reassemblé les parties : il s'est entièrement régénéré, retrouvant force et fonctionnalité intactes.
En intégrant des matériaux intelligents, on infuse l'intelligence artificielle au niveau matériel.
Cette auto-réparation prolonge la durée de vie des composants sans surdimensionnement, réduisant coûts et impact écologique. Mes matériaux sont entièrement recyclables, contrairement aux traditionnels. Cette recherche pave la voie à des robots efficaces, économiques et durables dans notre environnement proche.
En collaboration avec des experts en matériaux de la Vrije Universiteit Brussel, nous développons des polymères auto-cicatrisants extensibles comme un élastique. Des liaisons chimiques réversibles "Diels-Alder" se brisent et se reforment, reconstruisant le réseau moléculaire pour guérir fissures ou coupures. Idéal pour la robotique douce de demain.
La révolution robotique est en marche, mais les 3 millions de robots actuels sont confinés à l'industrie manufacturière, dans des cages pour éviter les accidents dus à leur rigidité. À l'avenir, ils côtoieront les humains, nécessitant plus de sécurité.
Rendre les robots plus souples les rend plus sûrs.
La robotique douce, avec des polymères comme le silicone, permet des interactions sécurisées, parfaites pour la santé. Mais leur souplesse les rend vulnérables : d'où mes robots mous auto-réparateurs.
Au-delà des mains robotiques, j'ai conçu des préhenseurs souples pour l'agroalimentaire, adaptés aux fruits délicats malgré épines et branches, et des muscles artificiels pour exosquelettes et prothèses, résilients aux surcharges. Tous se réparent pleinement. Ces prototypes illustrent le potentiel industriel. La recherche avance via les projets européens SHeRo (www.sherofet.eu) et SMART (www.smartitn.eu).
Seppe Terryn, nominé à la Flemish PhD Cup. Découvrez ses travaux sur www.phdcup.be.
[]