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Un muscle artificiel imprimable en 3D capable de soulever 1000 fois son poids

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Petit, mais fort… Un muscle artificiel conçu par des chercheurs italiens pourrait soulever jusqu’à 1000 fois son poids, selon leurs dernières recherches. Le secret de cette puissance réside dans la résine choisie pour sa fabrication et dans la conception de la structure “musclée”.

Les recherches de cette équipe de l’Institut Italien de Technologie portent sur un certain type d’actionneur. Ce qu’on appelle un “actionneur” est un appareil qui convertit un signal et de l’énergie en mouvement. Dans ce cas, il s’agit d’un mécanisme pneumatique qui peut se contracter et se détendre, comme un muscle.

La nature nous a en effet fourni des machines que les ingénieurs ont encore du mal à égaler à bien des égards. ” Alors que les actionneurs artificiels ont réalisé les exploits de la contraction musculaire, la polyvalence et la grâce des mouvements obtenus par des arrangements musculaires complexes restent largement inégalées. “, soulignent les scientifiques dans leur article de recherche, publié dans la revue Robotique scientifique.

Ils ont donc créé un appareil qui imite partiellement certaines caractéristiques des muscles. Ils ont appelé leur création ” Actionneurs basés sur la géométrie qui se contractent et s’allongent » ou GRACE (en français, « Actionneurs basés sur la géométrie qui se contractent et se dilatent “). Ils ont utilisé une résine spécifique qui donne à l’actionneur une grande souplesse et une bonne résistance. Celui-ci a été structuré pour façonner le muscle via l’impression 3D. Autre particularité : GRACE est conçu en une seule pièce. Il n’y a donc aucune pièce à mettre en place. D’autre part, les chercheurs ont construit cette forme ronde avec la plus grande précision, selon un modèle mathématique très précis qu’ils ont préparé au préalable.Des plis intégrés à la membrane assurent un étirement et une contraction optimaux, rendant le muscle artificiel plus fort et plus souple.

8 kg de charge pour un muscle de 8 grammes

Grâce à cette méthode, les scientifiques ont réussi à fabriquer un actionneur de 8 grammes pouvant soulever jusqu’à 8 kg de charge. Soit 1000 fois son poids, ce qui est un exploit remarquable.

L’équipe a ensuite poursuivi ses expérimentations en combinant plusieurs de ces actionneurs. Pour créer ce qui ressemble à une main robotique, ils ont assemblé pas moins de 18 actionneurs de différentes tailles. Comme on peut le voir dans la vidéo ci-dessous, la main a pu se déplacer assez facilement. En utilisant les bons actionneurs si nécessaire, les scientifiques ont pu effectuer différents types de mouvements. Ainsi, la main peut plier les doigts simultanément ou individuellement, faire pivoter le poignet, faire pivoter la paume sous différents angles…

Cependant, les chercheurs travaillent toujours à améliorer les propriétés de leur muscle artificiel. Ils s’appuient notamment sur les nouvelles résines qui pourraient être développées dans le futur, notamment pour tirer parti de meilleures propriétés en traction pour augmenter encore les capacités de ce type de dispositif imprimable en 3D.

La source : Robotique scientifique

Vidéo montrant les muscles en action (proposée par le nouveau scientifique):

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