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24/03/14

Des muscles artificiels en... fil de pêche

Des fils de nylon ou de polyéthylène torsadés, qui se contractent lorsqu’ils sont chauffés, pourraient servir à fabriquer des muscles artificiels performants et peu coûteux.

Les prototypes de robots humanoïdes intègrent en général des systèmes qui s’inspirent du corps humain. Des muscles artificiels assurent par exemple la motricité. Une équipe internationale menée par Ray Baughman, de l’Institut de nanotechnologie de l’Université du Texas, vient de démontrer que le fil de pêche est un excellent candidat pour reproduire l’action des muscles biologiques.

De nombreux matériaux ont été  étudiés pour mettre au point des muscles artificiels : métaux ou polymères à mémoire de forme, fibres à base de nanotubes de carbone, polymères conducteurs, etc. Mais tous présentent des inconvénients : coût prohibitif, usure rapide ou hystérésis importante. R. Baughman et son équipe ont démontré que des fibres torsadées de nylon ou de polyéthylène présentaient des avantages en terme de coût, d’hystérésis et de longévité, mais aussi de performances : elles dépassent celles des muscles des mammifères.

Ces muscles artificiels sont faits de fils de pêche en nylon tournés sur eux-mêmes jusqu'à ce qu'ils forment une sorte de ressort. Sous l'effet de la chaleur, le ressort se contracte jusqu'à 50 %, plus du double de la contraction de 20 % des muscles naturels.
Plongés dans l'eau chaude, quatre muscles artificiels peuvent ainsi soulever jusqu'à 13,6 kilos.
Ces nouveaux « muscles » pourraient ainsi être utilisés pour faire des robots, des prothèses ou des exosquelettes portables qui sont plus petits et plus légers que les modèles actuels basés sur des moteurs et des systèmes hydrauliques.

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