Des chercheurs de l’université d’État de Caroline du Nord ont conçu un robot mou en forme d’anneau capable de se propulser sans moteur ni commande électronique. Sous une lumière infrarouge constante, il accumule de l’énergie, saute, retrouve sa forme initiale et recommence.
Présenté le 28 août par NC State et décrit dans la revue PNAS, ce « ring leaper » transforme directement la chaleur produite par la lumière en mouvement mécanique. Les essais montrent des bonds verticaux dépassant 80 fois la hauteur du robot et des sauts dirigés sur plus de trois longueurs de corps.
Un ruban qui se tord avant de libérer son énergie
La structure repose sur un ruban en élastomère à cristaux liquides, refermé en forme de goutte. Une petite pièce rigide en aluminium, pliée en V, est fixée à une extrémité. Lorsque la lampe infrarouge chauffe le ruban, sa surface se contracte et l’anneau commence à tourner sur lui-même.
La pièce en V empêche toutefois un simple roulement. La torsion augmente alors progressivement jusqu’à un seuil critique. L’extrémité rigide claque contre le sol et projette l’ensemble dans les airs. Pendant le vol, l’anneau se détord et revient spontanément à son état de départ, ce qui permet un nouveau cycle sans mécanisme de réarmement.
Les chercheurs pilotent le type de déplacement par la seule géométrie de cette pièce. Avec un angle de 120 degrés, le robot rampe. À 90 degrés, il bondit vers l’avant. À 50 degrés, il saute presque verticalement. L’ajout d’une petite masse sur l’extrémité arrondie déplace aussi le centre de gravité et stabilise les bonds horizontaux.
Des déplacements testés sur des terrains irréguliers
Les prototypes ont franchi des pentes et des obstacles parallèles, puis évolué sur de l’herbe, du sable, des pierres, du paillis et à l’interface entre l’eau et la terre. L’intensité lumineuse reste un paramètre important : elle doit être suffisante pour déclencher le saut, mais une puissance excessive rend la direction plus imprévisible.
Cette démonstration ne constitue pas encore un robot prêt à être déployé. L’équipe ne revendique d’ailleurs aucune application immédiate. Elle voit plutôt ce mécanisme auto-réarmable comme une base pour explorer la navigation environnementale, la robotique en essaim et les déplacements sur des terrains non structurés.
Un mécanisme minimal pour la robotique molle
L’intérêt du travail tient à la simplicité de la chaîne d’action. Le matériau sert à la fois de capteur thermique, de ressort et d’actionneur, tandis que la géométrie fixe le mode de locomotion. Le robot n’a donc besoin ni de batterie embarquée ni de calculateur pour répéter son mouvement.
Cette sobriété impose aussi des limites : la lampe doit rester présente, la trajectoire dépend des conditions d’éclairage et le prototype n’emporte aucune charge utile. Les prochaines étapes devront montrer si le principe peut être miniaturisé, orienté plus finement ou alimenté par une source lumineuse disponible hors laboratoire.
