Une équipe de chercheurs du California Institute of Technology (Caltech) a développé un quota maillé qui peut être rigide sous le commandement. Selon The Byte, le « matériel de science-fiction » peut donner aux exosquelettes une flexibilité sans précédent, tandis qu’il peut offrir une protection à l’utilisateur lorsqu’il est durci.
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Caltech crée un quota de maillage fluide qui peut passer d’un état souple à rigide sous l’état de commande. Image : Caltech
Travaillant au Jet Propulsion Laboratory, administré par Caltech pour la NASA, l’équipe suggère que le matériau peut également être utilisé pour fournir une structure pendant qu’une blessure guérit ou même être transformée en pont rabattable.
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« Nous voulions fabriquer des matériaux susceptibles de changer la rigidité sous commandement », a déclaré Chiara Daraio, professeur de génie mécanique à Caltech et auteur correspondant de l’étude, publiée en avril dans la revue Science Robotics et, cette semaine, dans Nature.
« Nous aimerions créer un tissu souple et pliable à rigide et robuste d’une manière gérable. » Un exemple de culture populaire serait la couverture de Batman, qui est généralement flexible, mais peut devenir raide à volonté quand Batman a besoin d’en faire ses ailes.
Comprendre la technologie derrière le quota de maillage créé par Caltech
Le quota de mailles est composé de tissages complexes et imbriqués, imprimés en 3D, utilisant des polymères et des métaux. La transition entre un état flexible ou rigide se fait en appliquant un vide, qui « bloque » le mouvement des composants de trame. Lors de tests en laboratoire, l’équipe a constaté que son matériau supportait jusqu’à 1,5 kg, soit plus de 50 fois son propre poids, lorsqu’il était dans son état rigide.
Test de la résistance aux chocs du matériau lorsqu’il est malléable. Image : Caltech
Essai de la résistance aux chocs du matériau lorsqu’il est rigide. Image : Caltech
Les tissus présentant les plus grandes variations de propriétés mécaniques (de souples à rigides) étaient ceux qui ont le plus grand nombre moyen de contacts entre les particules, comme les anneaux et les carrés collés, semblables aux quotas de maille médiévaux.
« Ces tissus ont des applications potentielles dans les équipements portables intelligents : lorsque les éléments sont lâches, ils sont légers, compatibles et confortables à porter ; après la transition, ils deviennent une couche de soutien et de protection pour le corps de l’utilisateur », explique Yifan Wang, ancien chercheur postdoctoral chez Caltech et aujourd’hui professeur adjoint à l’Université technologique de Nanyang à Singapour.
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En utilisant comme exemple un pont qui pourrait être déroulé puis traversé, Daraio imagine le passage des câbles à travers le matériau, qui pourrait être utilisé pour contrôler son état. Comme « lanières dans un l’état rigide du fluide et vice versa. Mais il faudra probablement un certain temps avant que le matériel puisse aider les patients à se remettre d’une blessure ou permettre au Chevalier noir de glisser dans le ciel nocturne.