Le muscle robotique mou d'un ingénieur du Nebraska détecte et colmate les perforations en quelques minutes

Les ingénieurs de Husker ont fait la démonstration https://news.unl.edu/article/husker-engineers-advance-work-on-intelligent-self-healing-technology un muscle artificiel capable de détecter une blessure, de localiser le dommage et de se réparer sans aide humaine. Cette technologie, mise au point par Eric Markvicka et les étudiants diplômés Ethan Krings et Patrick McManigal, a atteint la finale pour trois prix du meilleur article lors de la conférence IEEE ICRA 2025, soulignant ainsi son importance technique.

Les systèmes robotiques souples empruntent souvent leur flexibilité aux tissus biologiques, mais ils héritent rarement du talent de la nature pour la guérison autonome. L'électronique et les actionneurs extensibles classiques ne fonctionnent que jusqu'à ce qu'une perforation ou un pic de pression coupe les traces conductrices ou rompe les élastomères. Les travaux de l'équipe du Nebraska s'attaquent de front à cette limitation en intégrant la conscience de soi et la réparation dans l'actionneur lui-même.

Le muscle repose sur un empilement de trois couches. À la base se trouve une "peau" constituée de microgouttelettes de métal liquide dispersées dans du silicone ; cette couche forme la grille du capteur. Un élastomère thermoplastique rigide ancre le milieu, fournissant un matériau qui peut fondre et se refermer. La couche supérieure entraîne le mouvement en se dilatant et en se contractant sous la pression de l'eau, convertissant ainsi l'énergie stockée en travail mécanique.

Cinq courants faibles patrouillent en permanence la peau inférieure. Lorsqu'une perforation relie des traces voisines, le circuit détecte un nouveau chemin conducteur, signale l'endroit et augmente automatiquement le courant à cet endroit. La chaleur par effet Joule qui en résulte ramollit la couche thermoplastique, qui s'écoule dans la brèche et se fixe en refroidissant, refermant la plaie en quelques minutes.

Une étape de réinitialisation intelligente permet au système d'être réutilisable. En augmentant encore le courant, les ingénieurs déclenchent l'électromigration, séparant les atomes de métal et brisant la trace temporaire créée par la blessure. La grille du capteur revient à son état ouvert d'origine, prête pour le prochain impact. Sans cette réinitialisation, l'actionneur ne guérirait qu'une seule fois.

Les machines autocicatrisantes pourraient s'avérer précieuses dans l'agriculture, où les robots rencontrent des épines et des débris, et dans les moniteurs de santé portables qui subissent des flexions quotidiennes. Des dispositifs à durée de vie plus longue permettraient également de réduire les déchets électroniques chargés de plomb et de mercure.