Lorsque vous pensez à un robot, des visuals de R2-D2 ou C-3PO peuvent vous venir à l’esprit. Mais les robots peuvent servir in addition qu’un uncomplicated divertissement sur grand écran. Dans un laboratoire, par exemple, les systèmes robotiques peuvent améliorer la sécurité et l’efficacité en effectuant des tâches répétitives et en manipulant des produits chimiques agressifs.



Mais avant qu’un robot puisse se mettre au travail, il a besoin d’énergie, généralement de l’électricité ou d’une batterie. Pourtant, même le robot le plus sophistiqué peut manquer de jus. Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont voulu fabriquer un robotic able de fonctionner de manière autonome et carry on, sans apport électrique.

Maintenant, comme indiqué la semaine dernière dans la revue Nature Chemistry, des scientifiques du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) du département de l’Énergie et de l’Université du Massachusetts Amherst ont démontré exactement cela – grâce à des robots liquides « qui marchent dans l’eau » qui, comme de minuscules sous-marins, plongent sous l’eau pour récupérer des produits chimiques précieux, puis remontent à la floor pour livrer des produits chimiques  » à terre  » encore et encore.



La technologie est le leading robot aqueux autoalimenté qui fonctionne en continu sans électricité. Il a un potentiel en tant que système automatisé de synthèse chimique ou d’administration de médicaments pour les produits pharmaceutiques.

« Nous avons franchi une barrière en concevant un système robotique liquide qui peut fonctionner de manière autonome en utilisant la chimie pour contrôler la flottabilité d’un objet », a déclaré l’auteur principal Tom Russell, chercheur invité et professeur de science et d’ingénierie des polymères de l’Université du Massachusetts Amherst qui dirige le programme Adaptive Interfacial Assemblies To Structuring Liquids au sein de la division des sciences des matériaux du Berkeley Lab.

Russell a déclaré que la technologie fait considérablement progresser une famille de dispositifs robotiques appelés  » liquibots « . Dans des études précédentes, d’autres chercheurs ont démontré des liquibots qui effectuent une tâche de manière autonome, mais une seule fois  et certains liquibots peuvent effectuer une tâche en continu, mais ont besoin d’électricité pour continuer à fonctionner. En revanche, « nous n’avons pas à fournir d’énergie électrique parce que nos liquibots tirent leur énergie ou leur « nourriture » chimiquement des médias environnants », a expliqué Russell.

Grâce à une série d’expériences dans la division des sciences des matériaux du Berkeley Lab, Russell et le premier auteur Ganhua Xie, ancien chercheur postdoctoral au Berkeley Lab et maintenant professeur à l’Université du Hunan en Chine, ont appris que  » nourrir  » le sel des liquibots rend les liquibots plus lourds ou moreover dense que la resolution liquide qui les entoure.

Des expériences supplémentaires menées par les co-investigateurs Paul Ashby et Brett Helms de la fonderie moléculaire de Berkeley Lab ont révélé remark les liquibots transportent des produits chimiques dans les deux sens.

Parce qu’ils sont moreover denses que la alternative, les liquibots – qui ressemblent à de petits sacs ouverts et ne mesurent que 2 millimètres de diamètre – se regroupent au milieu de la alternative où ils se remplissent de produits chimiques sélectionnés. Cela déclenche une réaction qui génère des bulles d’oxygène qui, comme de petits ballons, soulèvent le liquibot jusqu’à la surface area.

Une autre réaction apparel les liquibots vers le bord d’un conteneur, où ils  » atterrissent  » et déchargent leur cargaison.

Les liquibots vont et viennent, comme le pendule d’une horloge, et peuvent fonctionner en continu tant qu’il y a de la « nourriture » dans le système.

Selon leur formulation, un ensemble de liquibots pourrait effectuer différentes tâches simultanément. Par exemple, certains liquibots pourraient détecter différents types de gaz dans l’environnement, tandis que d’autres réagissent à des styles spécifiques de produits chimiques. La technologie peut également permettre des systèmes robotiques autonomes et continus qui examinent de petits échantillons chimiques pour des apps cliniques, ou des programs de découverte et de synthèse de médicaments.

Russell et Xie prévoient ensuite d’étudier comment étendre la technologie pour des systèmes moreover grands et d’explorer comment elle fonctionnerait sur des surfaces solides.

La fonderie moléculaire est une set up d’utilisateurs de nanosciences au Berkeley Lab.

Ce travail a été soutenu par le DOE Workplace of Science. Un soutien supplémentaire a été fourni par le US Army Research Place of work.

Vidéo de robots liquides : out ?v=BdS72O2c9nQ