Quand l'industrie s'inspire ou imite le monde animal et de la nature !

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FRANCFORT - Pour améliorer la performance des avions et réduire la consommation d'énergie, l'industrie aéronautique continue de s'inspirer de la nature: après les oiseaux, la recherche puise dans les mondes marin et végétal.

La compagnie aérienne allemande Lufthansa a annoncé début février qu'elle allait appliquer d'ici l'été de petits carrés de vernis imitant la peau de requin sur plusieurs surfaces extérieures de deux Airbus A340-300, pour un test de deux ans. En effet, la peau de requin est connue depuis plus d'un demi-siècle pour son effet riblet, des micro-rainures à sa surface qui maintiennent l'eau près du corps de l'animal, diminuant la résistance du fluide et améliorant par conséquent l'hydrodynamisme.

Cette propriété fascine depuis 25 ans les industries militaire, aérospatiale et aéronautique, mais aussi la construction navale, la filière éolienne et les équipementiers sportifs. Des maillots de bain basés sur ce principe ont entraîné une vague de records en natation en 2008-2009, avant d'être interdits en compétition. Motif: trop efficaces !

Dans l'aéronautique cependant, l'ancienne technique consistant à coller des films plastiques rainurés sur les parois des appareils avait de grands inconvénients, souligne Volkmar Stenzel, chercheur à l'institut Fraunhofer de Brême (nord), spécialisé dans la recherche en sciences appliquées. D'abord ces films étaient lourds, ce qui réduisait les économies de carburant. Ensuite ils étaient difficiles à coller sur des surfaces incurvées, et il fallait les arracher quand les avions étaient repeints tous les quatre-cinq ans, ce qui représentait un coût trop élevé, détaille-t-il. C'est pourquoi l'institut Fraunhofer de Brême (nord) a mis au point un vernis à microsillons fixés par rayonnement ultraviolet, en partenariat avec le Centre aérospatial allemand (DLR) et Airbus.

Avec le test opérationnel chez Lufthansa, cette innovation arrive à son étape ultime avant une éventuelle application industrielle, selon Denis Darracq, chef de la recherche et technologie physique du vol chez Airbus. Les résultats attendus en termes de performance sont bien là. A présent il s'agit de mesurer l'efficacité au niveau de la durabilité, la résistance des microsillons à l'abrasion et à l'érosion sous l'effet de la pression et du givre, explique M. Darracq. S'il recouvrait entre 40 et 70% d'un avion, ce vernis permettrait d'économiser environ 1% de carburant pour un coût de production marginal, estime l'ingénieur. Soit un bénéfice énorme pour une compagnie aérienne, à une époque où les prix du pétrole atteignent des sommets et où les passagers deviennent sensibles à l'impact environnemental du trafic aérien.

On peut encore beaucoup progresser sur les surfaces. On voit bien que les surfaces du monde vivant qui présentent beaucoup de flexibilité, de rugosité sont très différentes de celles du monde industriel, qui sont les plus lisses, ajoute-t-il.

La feuille de lotus, sur laquelle les gouttes d'eau glissent sans adhérer grâce à des microsphères, est un autre exemple de biomimétisme prometteur. Cette vertu autonettoyante est déjà utilisée par exemple dans l'aménagement intérieur de l'Airbus A380, pour réduire la consommation d'eau dans les sanitaires et éviter de salir la cabine, facilitant la maintenance.

Airbus envisage à présent une application extérieure. Le dégivrage est un vrai problème pour les avions, avec des coûts importants. S'il existait des surfaces sur lesquelles l'eau n'adhére pas, elle ne gèlerait pas et ça serait un progrès énorme, imagine M. Darracq.

L'intérêt grandissant des compagnies aériennes pourrait accélérer la recherche sur les surfaces. Ces technologies pourront être certainement prêtes à être appliquées dans quelques années, prédit-t-il.


ROMANDIE 17/2/2013

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Un nouveau produit composé de nanoparticules permet de créer un revêtement qui repousse l’eau, l’huile et autres liquides.

Ultra-Ever Dry est un revêtement super hydrophobe et oléophobe commercialisé par la firme UltraTech. Composé de nanoparticules le produit à pulvériser ou à enduire forme une barrière d’air capable de repousser l’eau, les hydrocarbures et d’autres liquides. Selon le fabricant, le revêtement formé est fortement adhérant et résiste à l’abrasion. Sur la vidéo ci-dessous quelques exemples d’applications. A voir, c’est surprenant.

Ultra-Ever Dry est un superhydrophobe (eau) et oléophobe (hydrocarbures) revêtement qui devrait repousser complètement tous les liquides...et créer une barrière d'air sur sa surface. C'est celle-ci qui repousserait l'eau, l'huile et autres liquides... Associée à une ultra-adhérence de la couche supérieure. Sa résistance à l'abrasion devrait permettre une utilisation pour diverses applications exigeant un critère de durabilité.

Pour plus d'informations visitez notre site: www.UltraEverDry.com Courriel: info @ ultraeverdry. com ULTRA DRY-EVER HOTLINE: 800.764.9566 • 904.854.4334

----->Peut-être la réponse à l'article précédent... Non !


SCIENCES ET AVENIR 18/2/2013

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Les moules sécrètent une substance adhésive d’une puissance exceptionnelle qui pourrait trouver d’importantes applications médicales, en chirurgie notamment.

Si les moules (Mytilus edulis) ne sont pour certains que de simples mollusques à ajouter à un plateau de fruits de mer, ces animaux sont pourtant doués de quelles aptitudes remarquables. Elles sont notamment en mesure de sécréter une substance adhésive très résistante qu'elle utilise pour rester accrochée sur des rochers. Conçu pour résister à de très fortes pressions de l'eau, cet adhésif est produit par le pied de la moule est en mesure de coller avec une ténacité inégalée sur quasiment toutes surfaces, inorganiques comme organiques, sèches ou mouillées.

"C'est un processus remarquable consistant dans la sécrétion de protéines uniques avec une forte concentration d'un acide aminé appelé DOPA qui forment une colle liquide qui durcit rapidement et est résistante à l'eau", a expliqué Phillip Messersmith, professeur d'ingénierie biomédicale à l'université Northwestern près de Chicago. Ainsi, "une paire de ces mollusques est capable de soutenir le poids d'un homme", ajoute de son côté Herbert Waite, professeur de biologie moléculaire à l'Université de Californie cité par l'AFP. C’est la raison pour laquelle les scientifiques ont cherché à mettre au point une version synthétique de cette colle.

En effet, celle-ci trouverait "des applications médicales pratiques", indique M. Messersmith, notamment "la réparation ou la reconstruction de tissus dans le corps humain qui sont difficiles vu qu'il s'agit d'un environnement baigné de liquides". Plus précisément, une des premières applications d’une telle colle serait la réparation de trou dans la membrane fœtale responsable de fausses-couches, de naissances prématurées ou de complications, actuellement très difficiles à traiter. M. Messersmith et son équipe collaborent d'ailleurs déjà avec des chercheurs en Europe pour mener des essais cliniques.

Mais d’autres application sont envisageables, par exemple en mettant au point des hydrogels antibactériens et des polymères résistants à l'eau pour acheminer des médicaments anti-cancéreux dans les tumeurs, capables de rester inactifs dans le sang jusqu'à ce qu'ils atteignent leur cible.

Par ailleurs, le professeur Waite a indiqué que d'autres groupes de recherche travaillaient au développement de versions synthétique de cette colle de moule pour réparer des os ou des dents fracturés. "Ces colles sont bien tolérées par l'organisme et sont résistantes à l'eau ce qui est idéal pour effectuer des réparations à l'intérieur du corps", a-t-il souligné.


FUTURA SCIENCES 18/2/2013

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Des ailes de cigale pour lutter contre les infections bactériennes ? Des travaux récents vont dans ce sens. Une équipe de recherche australienne montre en effet que les ailes de cigale, recouvertes de nanolames tranchantes, sont capables de perforer les bactéries qui s’en approchent ! Leur structure pourrait être copiée et utilisée dans la fabrication de nouveaux matériaux antibactériens.


Dans la nature, de nombreux animaux et plantes possèdent des barrières protectrices contre les agents infectieux. La peau des requins, la cuticule des termites et des moustiques ou encore les ailes des papillons sont très hydrophobes, et de ce fait empêchent la fixation d’agents infectieux. Récemment, une équipe de chercheurs australiens de l’université de Swinburne s’est intéressée à la structure des ailes de la cigale Psaltoda claripennis. Leurs travaux, publiés dans la revue Biophysical Journal, ont montré que les ailes de cet insecte, en plus de protéger contre les agents infectieux, étaient capables de détruire mécaniquement les bactéries.


La surface des ailes de cigale est constituée d’une multitude de nanolames. Chaque nanolame mesure environ 200 nanomètres (elles sont donc 200.000 fois moins longues qu’une allumette) alors que les bactéries sont en moyenne 10 fois plus grandes. Les nanolames peuvent ainsi agir comme de véritables couteaux tranchants et perforer les bactéries qui s’approchent un peu trop près ! Dans la vidéo ci-dessous, réalisée par l’équipe australienne, on peut observer le mécanisme modélisé de destruction d’une bactérie par les ailes de cigale : la bactérie s’approche, se pose sur le tapis tranchant, est perforée et se vide de son contenu.


Dans une précédente étude, les auteurs avaient déjà montré que les bactéries pouvaient se fixer sur les ailes des cigales, mais étaient rapidement tuées. Les auteurs avaient ensuite recouvert les ailes de l’insecte avec de l’or pour en modifier les propriétés physicochimiques sans masquer les nanolames : dans ces conditions, les ailes étaient toujours capables de détruire les bactéries. Ces résultats suggéraient que l’interaction physique des bactéries avec les nanolames était le facteur responsable de la destruction des bactéries.


Dans cette étude, les chercheurs ont montré que les ailes de cigale ne tuaient pas toutes les bactéries. Celles possédant une membrane assez souple, comme Escherichia coli qui est parfois responsable d’infections alimentaires, sont sensibles aux ailes de cigale. Par contre, les bactéries ayant une membrane plus rigide comme le staphylocoque doré y sont résistantes. Des staphylocoques dorés dont la membrane est rendue plus souple après chauffage au micro-onde deviennent à leur tour sensibles. Ces résultats montrent que les ailes de cigale n’offrent pas une défense maximale contre les attaques infectieuses, mais sont limitées aux bactéries ayant une membrane souple.


Des études plus poussées sont nécessaires pour décrypter la structure des ailes de cigale et en copier le design. Ces études pourraient conduire à la fabrication de biomatériaux pour la prévention d’infections. Anne-Marie Kietzig, ingénieure en chimie à l’université McGill de Montréal, suggère que cette technologie pourrait par exemple être employée à l’intérieur des lieux publics. Ces matériaux pourraient également être associés à l’usage d’autres moyens de désinfection, afin d’élargir le spectre d’action antibactérien.

Mettez en marche les deux vidéos avec une dizaine de secondes de décalage...

FUTURA SCIENCES 15/3/2013 - NATURE (journal international des sciences de la nature)

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Des pinces robotiques capables d'attraper des objets, cela existe depuis longtemps. Mais pour un robot, attraper un objet n'est pas une mince affaire lorsque le robot (ou l'objet) sont en mouvement. En effet, le système doit alors recalculer en permanence sa position de manière à saisir efficacement ce qu'il veut attraper.

Une telle pince placée sur un drone volant impliquait jusqu'à présent que le drone se maintienne au dessus de sa cible en vol stationnaire, le plus immobile possible, le temps que la pince se saisisse de l'objet. Une manière de procéder lente et très énergivore.

Mais ce drone quadrimoteur à hélices, mis au point par le laboratoire GRASP (General Robotics, Automation, Sensing and Perception) de l'université de Pennsylvanie, est capable des mêmes prouesses qu'un oiseau de proie. Directement inspiré de la manière dont un aigle saisit une proie dans ses serres, il est capable de calculer une trajectoire, de fondre sur sa cible à la vitesse de 3m/s, de la saisir, puis, dans le même mouvement, de reprendre de l'altitude.

Il est donc capable de vous arracher votre sandwich des mains et de s'enfuir avec, avant que vous ayez eu le temps de dire ouf !

Pour plus d'infos : cliquez ICI


SCIENCES ET AVENIR 20/3/2013

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CYRO. C’est le nom de ce nouveau robot fabriqué par les équipes du Virginia Tech College of Engineering. Les mêmes qui avaient déjà, l’année dernière, présenté Robojelly un autre robot ressemblant à une méduse mesurant la taille d’une main. Cette fois-ci avec Cyro, ils ont vu plus grand : la nouvelle version mesure plus d’1m50 de long pour 70 kg. Autonome, Cyro pourrait faire office de patrouilleur des mers dans le futur. Selon son équipement, il pourra étudier la vie aquatique, cartographier les fonds marins ou surveiller les courants océaniques

Cyro a été construit sur le modèle de la méduse à crinière de lion (Cyanea capillata). Pour imiter l’aspect de la méduse, Cyro a une épaisse peau de silicone qui semble bouger lorsque le robot se déplace renforçant l’illusion du vivant. Il est alimenté par des batteries nickel rechargeables et propulsé par des tentacules métalliques.

Comme son prédécesseur, ce robot en est au stade du prototype, et il faudra de nombreuses années encore avant d’en voir un sous l’eau. Ces concepteurs travaillent déjà à une nouvelle version plus autonome.

SCIENCES ET AVENIR 2/4/2013

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Un nouveau genre de designers travaille avec des matériaux et technologies du vivant pour repenser notre monde en réorchestrant notre relation à la nature. Du 26 avril au 1er septembre, l’exposition «EN VIE, aux frontières du design» propose une réflexion sur la présence de la nature dans l'architecture et le design. Un événement Espace Fondation EDF.

Des designeurs, des architectes et des chercheurs s'interrogent à travers leurs oeuvres sur la présence de la nature dans l'architecture, le design industriel ou interactif, le mobilier, les bijoux, les textiles, la mode et la photographie. Au travers de ces créations, il s'agit de mener une véritable réflexion écologique et éthique : quelles nouvelles biotechnologies peuvent mener à une production plus écologique ? Quelles sont les alternatives ? Jusqu’où peut-on contrôler la nature ? Ce contrôle du vivant mène-t-il aux frontières du design ?

Ces nouveaux «plagiaires» imitent la manière d'opérer de la nature. Ou alors ils choisissent de codesigner avec la nature, en tant que «nouveaux artisans». D'autres deviennent «agents provocateurs» et explorent l'éthique et les risques de la création à l'aide d'un organisme en vie. Tous inventent et questionnent un futur hybride où nos produits quotidiens et nos outils de fabrication seront «en vie».

Cette exposition montre comment, dans le futur, il sera possible de faire pousser des objets, d’imprimer des algues ou d’utiliser des abeilles pour fabriquer de la vaisselle, par exemple.

Quelle place la nature tient-elle dans notre quotidien ? Dans l'architecture, le design, notre mobilier ou encore nos vêtements. Voilà une question qui mène à une véritable réflexion écologique et éthique soulevant à son tour d'autres interrogations: les nouvelles biotechnologies pourraient-elles mener à une production plus écologique ? Quelles sont les alternatives ? Et jusqu'où peut-on contrôler la nature ? C'est pour répondre à ces questions que des designers, architectes et chercheurs se sont tournés vers la nature et dévoilent leurs oeuvres au public dans l’exposition "En Vie, aux frontières du design".

Présentée à l'université des arts Saint Martins de Londres, elle a ouvert ses portes vendredi à la Fondation EDF à Paris VIIème (6, rue Récamier) où elle restera jusqu’au 1er septembre. Cette galerie à l’entrée gratuite met ainsi en avant les dernières innovations de la biologie synthétique à travers une série de prototypes, installations et autres machines qui sont capables de fabriquer des objets du quotidien.

L’exposition présente le travail de designers et de chercheurs internationaux qui fabriquent toutes sortes d’objets à partir d’organismes vivants, le tout en respectant l'environnement et la planète. Citée par l'AFP, Carole Collet, commissaire et maître de conférence en textiles du futur à l'université de Saint Martins explique : "Ce mouvement a démarré il y a environ trois ans et entraîne des modes de production très nouveaux qui ont un impact énorme sur le design et l'architecture, qu'il s'agisse d'habitat, de mobilier, de design culinaire, de textile, de mode, d'énergie".

Dans l’exposition, le visiteur traverse cinq parties qui lui permettent de pénétrer l'univers de designers "plagiaires", "nouveaux artisans", "bio-hackers", "nouveaux alchimistes" ou "agents provocateurs". On y découvre ainsi des constructions qui se comportent comme des organismes vivants, à l’image de l’immense "suspension" du Canadien Philip Beesley qui comprend des milliers de composants équipés de microprocesseurs qui imitent cristaux et plumes et réagit aux mouvements, raconte l'AFP.

On peut aussi observer les textiles intelligents de la Britannique Elaine Ng Yan Ling qui imitent les écailles de pommes de pin s'ouvrant et se refermant avec les changements de température et le taux d'humidité ; ou encore une structure architecturale qui pousse comme une plante en s’adaptant à la lumière (phototropisme), à la gravité (géotropisme) ou au contact (thigmotropisme). Le Français Emile de Visscher présente quant à luides perles conçues à partir d’une nacre issue d'un composite de verre plongé dans différents bains de céramique, d'eau et de plastique soluble.

Des chercheurs américains ont, de leur côté, imaginé des "peaux murales" imitant le comportement des cellules cutanées avec une consommation d'énergie minimale. Mais on part également à la rencontre d’un "bioprinter" qui cultive et imprime des micro-algues comestibles à usage domestique, de bactéries qui "digèrent" de la cellulose pour fabriquer des textiles (chaussures et blousons), de 60.000 abeilles capables de fabriquer un vase ou encore de champignons qui transforment de la sciure en chaises et en briques.

D'autres inventent un habitat qui pousse à volonté à partir d'arbres greffés ou de l'énergie produite avec de la mousse de sous-bois. Comme le visiteur le constate, tout cela n’est plus de la science-fiction et certains projets basés sur "la reprogrammation du vivant" et combinés avec les avancées en chimie, en biologie, en robotique et en nanotechnologies permettent de créer des organismes hybrides comme les drones agricoles du futur.

De même, des agents chimiques (sous forme de gouttelettes) pourraient créer un récif mi-synthétique, mi-naturel et qui serait capable de sauver une Venise aujourd’hui menacée d'effondrement. Enfin, l'exposition dévoile une dernière partie consacrée à "l'écologie high tech" qui pose les nécessaires questions d'éthique. En effet, que dire de la fusion de matériel génétique humain avec le génome du cactus, des microrobots alimentés par des poussières domestiques qui s'occupent de nos corps ou encore du "rétrécissement" des êtres humains afin d'économiser les ressources de la planète ?

Pour en savoir plus, rendez-vous sur le site consacré à l'exposition : http://thisisalive.com


MAXISCIENCES 30/4/2013

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Des chercheurs de l'Université américaine d'Illinois à Urbana-Champaign, sont parvenus à mettre au point un dispositif minuscule de caméra numérique, capable de percevoir le monde comme à travers l’œil d’un insecte. Si vous vous êtes déjà demandé comment serait le monde vu à travers les yeux d’une mouche votre curiosité devrait bientôt être satisfaite grâce à un nouveau prototype de caméra mis au point par des ingénieurs de l'Université américaine d'Illinois à Urbana-Champaign.

Crédit photo: John A. Rogers, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign

Les nouveaux appareils photo numériques exploitent de minuscules lentilles de focalisation et des détecteurs miniaturisés dans les modèles hémisphériques, tout comme les yeux des arthropodes.



Illustration schématique des images des composants et du Système d'intégration pour un appareil photo numérique qui prend la forme d'un œil émisphérique. Image Nature Magazine / John A. Rogers, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign


Le dispositif, d’environ 1,5 centimètres de diamètre, a été fabriqué à partir de minis composants électroniques selon le modèle de l’œil composé d’un insecte. Cette technologie diffère des caméras classiques construites sur le même principe que nos yeux.


Théorie et experimentation de la mécanique d'assemblage d'une caméra composée d'un œil hémisphérique. Image Nature Magazine / John A. Rogers, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign

En effet, lorsque vous filmez avec un appareil quelconque, l’unique lentille capte la lumière reflétée par les corps et objets qui l’entourent et la projette ensuite sur un matériau photo-sensible afin de former une image de bonne résolution.

A l’instar des yeux d’arthropodes, la nouvelle caméra est composée de plusieurs facettes comportant chacune leur propre lentille et leur récepteur fonctionnant de manière indépendante. En juxtaposant les différentes images fournies, il est alors possible d’obtenir une vue panoramique ainsi qu’une profondeur de champ presque illimitée.

Pour parvenir à un tel résultat, les chercheurs ont, dans un premier temps, mis en place un réseau de lentilles microscopiques et élastiques, telles que des lentilles de contact. Puis l’opération a consisté à relier chacune des facettes entre elles via des lignes de détecteurs électroniques et de donner au tout une forme de demi-sphère.

Photo démontrant que le dispositif correspond à la forme de l'oeil d'une mouche. Crédit photos: John A. Rogers, de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign


Le prototype présenté dans la revue Nature se compose de 180 facettes opérationnelles. Un nombre "sensiblement inférieur à celui présent chez les libellules (environ 28.000 pour l'Anax junius) ou la mante religieuse (environ 15.000 pour la Stagmatoptera biocellata) mais qui offre un angle de vue comparable", détaille l’étude. La résolution est en effet équivalente à ce que peut voir une fourmi de feu.

Dans le futur, la petite caméra pourrait permettre au micro-drones de naviguer de manière autonome. "Imaginez un micro-drone de la taille d'une main utilisant un œil à facette artificiel pour s'orienter tout seul à travers les décombres d'un bâtiment, tandis que d'autres détecteurs à bord scrutent l'environnement à la recherche de fumée, de radioactivité ou même de victimes prisonnières des débris", écrivent les chercheurs dans leur publication. Cités par Wired, ils concluent : "Ces micro-drones n'existent pas encore, mais grâce à des dispositifs comme celui-ci, ils pourraient voir le jour dans un avenir proche".



MAXISCIENCES 2/5/2013 - Nature Magazine

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Un nouveau pas vient d'être franchi dans la miniaturisation avec la présentation par Harvard du plus petit robot du monde, inspiré d'un insecte.

Il s'appelle RoboBees (abeille robot), pèse moins d'un gramme et ses ailes, dont l'envergure est à peine plus grande qu'une pièce de 2 euros, battent 120 fois par seconde.

Il aura fallu une décennie de recherche aux scientifiques de l'université d'Harvard pour maîtriser le décollage et le pilotage du plus petit robot jamais conçu. Le développement continue, la prochaine étape étant d'affranchir "l'insecte" de son câble d'alimentation afin de lui confier des missions d'inspection de lieux à accès limité, voir même des missions... de pollinisation !

SCIENCES ET AVENIR 10/5/2013

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Une sorte de morve ultrarésistante sécrétée par un serpent de mer, la myxine, pourrait constituer la fibre textile du futur, selon des scientifiques de l'université de Guelph (Canada).

La myxine est un animal charmant. Cette sorte d’anguille mesurant de 30 cm à 120 cm de long vit au fond des océans depuis plus de 300 millions d’années. Nécrophage, elle se nourrit le plus souvent en s’immisçant dans la carcasse de poissons morts pour les dévorer de l’intérieur.

Myxine glutinosa - Photo Charles Keith Domaine Public

Mais la particularité de la myxine est de posséder une centaine de glandes, ou invaginations, qui longent le côté de son corps et à partir desquelles se dégage une substance blanchâtre qui, au contact de l’eau, se transforme en un mucus visqueux, sorte de morve ultrarésistante.

Tim Winegard présente le textile des gilets pare-balles du futur : le mucus de myxine. Courtesy Anna Rothschild / WGBH Educational Foundation


Des chercheurs de l’université canadienne de Guelph (Ontario) ont eu l’idée de se servir de cette remarquable faculté pour créer un nouveau type de fibre textile. La «morve» est en fait composée de filaments extrêmement fins et résistant d’un diamètre d’un millième de millimètre. Et selon Timothy Winegard qui travaille sur le projet, «les glandes d’un seul poisson sont capables de produire à peu près un million de kilomètres de fil.» Son collègue, Douglas Fudge, qui a découvert cette propriété explique qu’«une fois les fibres extraites de l’eau, et séchées, elles ont des propriétés très ressemblantes à de la soie».

Dès qu'on l'approche, la myxine s'enveloppe de ce mucus (VancouverAquarium)

Les propriétés de ces fibres permettent donc aux chercheurs d’envisager des applications dans le textile. Mais selon Tim Winegard, interrogé par le site Vice : «Les fils de myxine seront davantage utilisés dans des situations qui nécessitent des fibres de haute performance ; les gilets pare-balles par exemple ou des vêtements techniques extrêmement solides».

L’animal étant très difficile à élever en aquarium, les scientifiques cherchent actuellement à intégrer dans des bactéries le gène impliqué dans la sécrétion de cette substance. Espérant ainsi pouvoir la fabriquer directement en laboratoire.

Tim Winegard ajoute que contrairement aux tissus synthétiques «l’avantage écologique est évident : les filaments intermédiaires, qui composent le mucus ne font appel à aucun procédé pétrochimique et sont parfaitement biodégradables».

Le serpent de mer se sert de cette faculté comme d’un système d’auto-défense. Le mucus qu’elle dégage lorsque qu’elle se sent menacée, se change au contact de l’eau de mer en une espèce d’armure gluante qui non seulement la protège, mais envahie la gueule et les branchies de ses assaillants. C’est le cas dans la vidéo ci-dessous où un spécimen se trouve attaqué par un requin.

SCIENCES ET AVENIR 15/5/2013

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Mimant l’organe visuel de la mouche, cet œil appelé CurvACE pourrait équiper prochainement une grande variété de robots et d’engins de détection des mouvements.

Les yeux à facettes des insectes et des arachnides sont constitués par la juxtaposition de plusieurs centaines (jusqu'à 30.000 chez certains coléoptères) d'yeux simples appelés «ommatidies». Cela donne à l'insecte un champ de vision très large. Des scientifiques européens incluant notamment des roboticiens de l’Institut des sciences du mouvement et un électronicien du Centre de physique des particules à Marseille ont réussi à reproduire cette structure.

Œil composé CurvACE (photo de gauche), premier œil composé artificiel courbe capable de mesurer le défilement des objets dans son champ visuel panoramique – vecteurs de flux optique – à la manière d’un insecte en vol). CurvACE


CurvACE est composé de 640 petits yeux élémentaires, soit 42 colonnes de 15 ommatidies. Chaque ommatidie est constituée d’une lentille de 172 microns et d’un objectif de 30 microns de diamètre. Il offre un champ visuel panoramique horizontal de 180° et vertical de 60° pour une taille de seulement 15 mm de diamètre, pour une consommation de quelques milliwatts et pour une masse de l’ordre d’une pièce de 2 centimes. Dans la revue Proceedings of the National Academy of Science, les chercheurs décrivent les étapes qui ont permis d’aboutir à la construction de cet œil artificiel. La principale difficulté étant d'aligner avec précision les photo-capteurs et les micro-objectifs sur une surface courbée à 180 degrés.

Œil composé CurvACE.


Cet œil artificiel offre une vue panoramique sans distorsion de l'environnement, il peut s’adapter à de fortes variations d’éclairage et autorise une vitesse de lecture rapide (jusqu’à 1 000 images par seconde). Comme les mouches, CurvACE peut donc suivre des mouvements rapides dans plusieurs directions à la fois. L’œil équipe d’ores et déjà certains drones mais de multiples applications sont possibles.

La perception rapide de mouvement en 3D est par exemple essentielle pour tous les dispositifs anticollision qui équipent les voitures. Ces travaux sont voisins (et concurrents) de ceux réalisés par une équipe américaine de l’université de l’Illinois qui a également fabriqué une caméra numérique sur le principe des yeux à facettes. Mais la leur ne se compose que de 180 capteurs. (voir l'un des messages précédents)...



SCIENCES ET AVENIR 23/5/2013

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Plus fort que les lunettes d'agent secret à rétroviseurs intégrés, des chercheurs français ont conçu le premier casque qui permet à son porteur de voir à 360 degrés en temps réel.

Ce prototype, baptisé FlyViz, a été présenté en 2012 à l'Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria), "propose pour la première fois une vision panoramique instantanée, à la fois sur les côtés et le dos, comme une mouche ou un caméléon", résume Anatole Lécuyer, directeur du projet à l'Inria. [b]Il ne s'agit pas de "réalité virtuelle" mais bien "d'augmenter le champ de vision naturel de l'être humain à 360 degrés latéralement[/b]", souligne M. Lécuyer.


Le casque de l'Inria, pour voir à 360°. Crédit Ardouin/ INRIA/ INSA/ ESIEA/ Université Rennes 1

Breveté, le système s'appuie pour l'instant sur des éléments disponibles dans le commerce: une caméra numérique classique, un ordinateur portable et un visiocasque grand public.

Fixée au sommet du casque, la caméra est braquée en l'air, vers un miroir hémisphérique qui lui permet d'acquérir des images sur 360 degrés (voir photo ci-contre). C'est comme filmer une "boule de Noël, l'observateur voit tout ce qui se passe autour de lui mais l'image est déformée", explique Jérôme Ardouin, enseignant à l'Esiea, à l'origine du prototype dans le cadre de sa thèse de doctorat.


Photot INRIA/ESIEA/Université Rennes 1

L'image doit donc être traitée pour devenir intelligible et utilisable. D'où le procédé de la projection sphérique, similaire à celle utilisée par les cartographes pour restituer à plat le globe terrestre.

La scène n'a alors plus qu'à être retransmise sur l'écran du casque: ce qui fait face à l'utilisateur figure au centre de l'écran, sa périphérie s'étalant progressivement vers la gauche et la droite.

La scène située immédiatement derrière lui est, elle, projetée sur les bords externes de l'image. Le visage d'un individu se tenant dans le dos du porteur du casque est ainsi divisé en deux, moitié gauche sur le bord gauche de l'écran, moitié droite à l'extrémité droite.

L'intérêt du projet ? Faire disparaître les angles morts, avec un délai de transmission de seulement 83 millisecondes. C'est largement suffisant pour permettre à Jérôme Ardouin de franchir une porte à reculons.

Mais "l'image est assez curieuse, il y a évidemment un apprentissage nécessaire pour l'utilisateur", précise Anatole Lécuyer, qui souhaite s'associer à des laboratoires de neurosciences et de psychologie pour tester ce système, avant de développer d'éventuelles applications.

Il pourrait certes être utile dans les domaines de la surveillance ou de la sécurité, permettant par exemple à des sauveteurs de localiser des dangers potentiels. Mais FlyViz est avant tout conçu comme un outil de recherche sur la perception humaine.

"Il faut apprendre à s'en servir, intégrer de nouveaux points de repères, le temps de réaction du porteur est inconnu... Il faut être prudent sur ces applications là", insiste le chercheur.



SCIENCES ET AVENIR décembre 2012

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En se servant de réactions chimiques, des chercheurs en nanotechnologie parviennent à maîtriser la croissance de structures minérales microscopiques pour leur donner des formes de fleur.

Dans la revue Science du 17 mai, Wim L. Noorduin, post doctorant à la Harvard School of Engineering and Applied Sciences ((SEAS) présente avec des collègues toute une série de "fleurs" minérales constituées de chlorure de baryum et de métasilicate de sodium, qui adoptent des formes différentes selon la température, le pH de la solution dans laquelle ces cristaux "poussent" et le taux de dioxyde de carbone diffusé dans la solution. «Pendant au moins 200 ans, des gens se sont demandé comment des formes complexes avaient pu être créées par la nature. Ce travail aide à démontrer ce qu’il est possible de le faire uniquement à partir de changements environnementaux et chimiques», explique Noorduin.

Pour créer ces sculptures florales tout en courbes, les chercheurs provoquent donc une série de transformations par réactions chimiques. Les microéléments s’agglomèrent les uns aux autres pour former des structures complexes semblables à celles qui composent les coquilles de mollusques (huîtres, moules, coques, etc.).

Ces structures sont générées à partir d’eau mélangée avec des sels de baryums et du silicate de sodium. La solution est ensuite déposée sur une plaque métallique disposée à l’intérieur d’un bécher refermé par un couvercle. Dans cet environnement clos, ce n’est pas la lumière qui fait croître les fleurs microscopiques, mais le gaz carbonique que le chercheur diffuse et régule de façon rigoureuse. Il en maîtrise ainsi la croissance jusqu’à pouvoir en sculpter la forme.

«Quand vous regardez au microscope, ça donne vraiment l’impression d’évoluer au milieu d’un océan et de regarder de grands champs de coraux et d’éponges», s’enthousiasme Noorduin, « ous pouvez vraiment interagir avec le processus d’auto-assemblage».

L’expérience permet d’obtenir une infinité de structures aux formes différentes, d’une taille qui ne se compte pas en millimètres, mais en microns (1 millimètre = 1.000 microns). Outre leur aspect esthétique remarquable, ces travaux laissent entrevoir de nombreuses applications potentielles, notamment en optique et en ingénierie.

Microcompositions florales de laboratoire : des photos... superbes !

Si les couleurs ont été ajoutées sur les photos, les formes complexes de ces structures sont bien réelles. Wim Noorduin

Chacune de ces sculptures pas plus grandes que le diamètre d'un cheveu humain a été obtenue à l'aide de réactions chimiques rigoureusement maîtrisées. Wim Noorduin

Dans un bécher fermé, une solution à base d'eau, de sels de baryums et de silicate de sodium a été déposée sur une plaque métallique sur laquelle les microéléments minéraux ont commencé à s'agglomérer entre eux. Wim Noorduin

Les chercheurs sont ainsi parvenus à reproduire presque parfaitement des formes végétales. Wim Noorduin

Dans l'environnement clos du bécher de laboratoire, ce n'est donc pas la lumière qui fait croître ces "plantes", mais le gaz carbonique rigoureusement diffusé et régulé par les chercheurs. Wim Noorduin

L’expérience permet d’obtenir une infinité de structures aux formes différentes, d’une taille qui se compte en microns (µm) sachant qu'1 µm est égal à 0,001 mm... Wim Noorduin

«Quand vous regardez au microscope, ça donne vraiment l’impression d’évoluer au milieu d’un océan et de regarder de grands champs de coraux et d’éponges», s’enthousiasme Wim Noorduin. Wim Noorduin

Si l'aspect esthétique de ces "compositions florales" est remarquable, la capacité à maîtriser la fabrication de telles micros-structures pourrait servir dans des domaines d'application comme l'optique et l'ingénierie. Wim Noorduin


SCIENCES ET AVENIR 21/5/2013

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Il se déplace à quatre pattes, pèse environ 1 kg et mesure une vingtaine de centimètre, sa démarche rappelle celle d’un chat d’appartement, pourtant son aspect de fils et de mécaniques ne laisse aucun doute, il s’agit bien d’un robot. Développé par les étudiants en robotique de l’école polytechnique fédérale de Lausanne, le «Cheetah-Cub» présente une morphologie féline, qui lui confère une stabilisation hors norme pour ce type de robots.






 Robot-chat École Polytechnique fédérale de Lausanne


Son poids et son architecture particulière permettent au Cheetah-cub d’atteindre une vitesse de déplacement de 1,42m/s (environ 5km/h) et d’en faire le robot quadrupède de moins de 30 kg le plus rapide au monde.

 





SCIENCES ET AVENIR 17/7/2013

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Conçu pour les missions dans les environnements difficiles, ROSPHERE possède un mode de propulsion non conventionnel.

Le dernier-né de l’équipe de groupe de recherche cybernétique de l'Université Polytechnique de Madrid (UPM) est un robot sans bras ni jambes capables d’évoluer sur des sols abrupts et inégaux. Le déplacement des robots sur ce type de surface est une difficulté que doivent surmonter tous les concepteurs d’engins, ROSPHERE la résout en roulant sur lui-même !

 Le robot peut rouler à travers champ. UPM

Mais comment arriver à faire rouler le robot ? Le fonctionnement de ROSPHERE peut être comparé à la roue du hamster, quand l’animal court à l’intérieur, il déplace le centre de gravité du système ce qui fait tourner la roue… jusqu’à ce qu’il s’arrête de courir. A l’intérieur du robot, un système de balancier reproduit un déplacement de masse entrainant le mouvement de la sphère. Ce balancier peut se mouvoir dans deux directions ce qui autorise un déplacement rectiligne ou curviligne.

 ROSPHERE ici en démonstration sur une plage.

Les prototypes conçus à l’UPM ont été testés sur différents terrains en conditions d’utilisations réelles afin de déterminer leurs applications potentielles. Le ROSPHERE a montré son intérêt par exemple pour la surveillance des cultures et car on peut le faire rouler entre chaque ligne de labour. Le robot a également été testé sur des espaces verts en contact avec des promeneurs comme au parc du Retiro, à Madrid. Les premiers résultats sont concluants, il reste néanmoins quelques détails à améliorer : résistance de la propulsion et maniabilité notamment. Une deuxième version plus costaude devrait bientôt sortir du laboratoire de l’UPM.


SCIENCES ET AVENIR 24/6/2013

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Pour les amateurs de robots, T8 c'est avant tout le Terminator immortalisé par Arnold Schwarzenegger dans la saga initiée par James Cameron. Ce nouveau "T8" accèdera-t-il à la même renommée ? La machine est en tout cas fort photogénique, comme vous pouvez en juger sur la séquence de la vidéo, à la fin du message.

Le robot araignée T8, partiellement fabriqué avec la technologie de l'imprimante 3D. www.robugtix.com 




T8 - huit, pour son nombre de pattes - est donc un robot araignée plus vrai que nature: ses mouvements semblent ceux d'une mygale bien réelle... Une incroyable agilité qui vient des 28 servomoteurs actionnant la machine. À noter que T8 est aussi l'un des innombrables rejetons de l'impression en relief, son fabricant Robugtix expliquant que certaines de ses pièces ont été fabriquées avec une imprimante 3D. 
L'effrayante machine (en tout cas pour les arachnophobes) sera disponible à la vente à partir du 30 septembre 2013 sur le site de Robugtix au prix de 1.350 dollars (environ 1.050 euros).

SCIENCES ET AVENIR 8/7/2013

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Un matériau qui imite la peau de calmar est utilisé dans la composition d’un nouveau revêtement invisible aux caméras infrarouges.

Que peut apprendre l’armée américaine d’un calmar ? Beaucoup de choses sur la façon de se cacher des ennemis, selon des chercheurs l’université de Californie, à Irvine. Ils détaillent dans une publication dans la revue Advanced Materials un revêtement de camouflage infrarouge biomimétique inspiré par le Loliginidae, le calmar commun.

 Les cellules colorées sur la peau du calmar. capture d'écran/ labo de biologie marine de Woods Hole (USA)

Les équipements de détection infrarouges sont utilisés pour la vision nocturne. Ils permettent de repérer des objets ou des êtres vivants qui émettent de la chaleur sous forme de rayonnement infrarouges dont le spectre est compris entre 700 et 1200 nanomètres. Dans certains cas un projecteur d'infrarouge associé au système de vision, permet de visualiser des objets sans chaleur intrinsèque, par réflexion.

L’équipe d’Alon Gorodetsky, a mis au point un système de films changeant de couleurs et réfléchissant les infrarouges pouvant être utilisés pour échapper aux caméras de vision nocturne. Les chercheurs ont pour cela utilisé de la reflectine, une protéine structurale essentielle à la capacité du calmar à changer de couleur et à réfléchir la lumière. Ils ont produit la protéine grâce à des bactéries OGM et l’ont utilisé pour faire des films optiquement actifs qui imitent la peau d'un calmar.

 Vidéo postée en avril 2012 par National Geographic

«Notre approche est simple et compatible avec un large éventail de surfaces. Elle permet potentiellement de camoufler de nombreux objets dans les infrarouges»  a déclaré Alon Gorodetsky dont le travail a des applications possibles dans le camouflage furtif infrarouge mais aussi pour les revêtements réfléchissants économes en énergie et l'optique biologique. Ce n'est que la première étape dans l'élaboration d'un matériau qui s'auto-reconfigurer en réponse à un signal externe : «Notre objectif à long terme est de créer des tissus qui peuvent modifier dynamiquement leur texture et leur couleur pour s'adapter à leur environnement», a-t-il ajouté.

 Vidéo postée en août 2012 par tube2usful, réalisée à  Alanya (Turquie) en 2011




SCIENCES ET AVENIR 10/9/2013

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Soulager les soldats sur le terrain et leur donner la capacité de se déplacer plus vite en portant pour eux une bonne partie de leur équipement. Tel est l'un des objectifs que s'est donné la Darpa, l'agence de recherche sur les projets militaires avancés aux États-Unis.

 Les laboratoires militaires américains ont mis au point un impressionnant robot qui galope comme un cheval. Capture d'écran vidéo Youtube

Pour répondre à cette demande, les laboratoires du Boston Dynamics ont mis au point une mule robotique appelée "Big dog" dont les mouvements sont si proches de ceux d'un animal que le résultat en est vraiment troublant. Cette vidéo publiée en 2008 a d'ailleurs fait le tour de la toile.

 

Mais comme vous pouvez le constater, ce big dog a un défaut : il est incapable de courir. Un défaut qui a été corrigé dans cette nouvelle mouture de la machine baptisée "Wildcat". La vidéo de la créature a été postée sur Youtube le jeudi 3 octobre.

Sa démarche n'est pas celle d'un cheval, mais elle s'en rapproche. Le "wild cat" est capable de piquer des sprints à plus de 25 km/h et de prendre des virages à pleine vitesse en se penchant pour garder son équilibre.

Sa technique de course et le mouvement de ses pattes est l'aboutissement de travaux amorcés à plus petite échelle sur un autre robot appelé "Cheetah" mis au point en 2012. Une cyber créature véloce au point de dépasser les 45 km/h. Soit plus vite qu'Usain Bolt !

Quelques robots en images...

 Un robot à 6 pattes, assez monstrueux, non ? Il a été conçu par le britannique Matt Denton, fondateur de la société Micromagic Systems. L'engin peut être manoeuvré par un pilote embarqué - c'est bien un cockpit, entre ses deux yeux- projecteurs - où dirigé à distance grâce à une commande Wi-Fi.  Micromagic / Rex Featur/REX/SIPA

Le robot mis au point à partir de l'observation d'un lézard peut évoluer sur des parcours accidenté. Chen Li, Tingnan Zhang, Daniel Goldman 

 

 Ce robot surnommé Cheetah, en référence au léopard l'animal terrestre le plus rapide, bat Usain Bolt à la course. Capture d'écran/Boston Dynamics

 La version robotique de la chauve-souris permet de mieux comprendre les techniques de vol du mammifère volant. Breuer and Swartz labs/Brown University

 Bionicopter : la libellule robotisée de Festo. Festo

 Cette méduse aquatique autonome baptisée Cyro est principalement destinée à effectuer des missions de cartographie des fonds sous-marins. CEHMS

 PR2 retourne une crêpe dans la cuisine de l'Institut pour l'intelligence artificielle à l'université de Brême, le 27 février 2013. Au stade actuel, ce robot peut faire des tâches ménagères à titre expérimental. (Michael Bahlo/EPA/MAXPPP)

 Reem, le robot de PAL Robotics, deviendra peut-être le majordome du futur dans les grands hôtels. Créé pour jouer aux échecs, il est capable de recevoir des instructions de plus en plus précises. (DR)

 Les robots Asimo et Milmo de Honda Motor. Asimo mesure 130 cm pour 48 kg et a une vitesse de course de 9 km/h. Ses concepteurs le souhaitent en mesure d'être un assistant domestique. (AP/SIPA)

On ne présente plus le robot Curiosity envoyé à la conquête du sol martien. (NASA/SIPA)

 Atlas, le robot bipède, lors de son test sur un parcours du combattant. Boston Dynamics

  Le Robot V.I.N est destiné à se promener dans les vignobles pour s'occuper de l'art compliqué de la taille des vignes. Image de synthèse. Wall-Ye 2012

SCIENCES ET AVENIR 4/10/2013

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Les poulpes se déplacent la plupart du temps à ras des fonds marins. Sauf en situation de danger. Là, ils mettent en œuvre un système de propulsion à base d’absorption et de projection d’eau capable de les déporter brusquement loin de l’ennemi. Des chercheurs de l’institut «Fabrication industrielle et automatisation» de l’organisme allemand de sciences appliquées Fraunhofer-Gesellschaft s’en sont inspirés pour construire un dispositif similaire utilisable sur des embarcations.


 L’institut Fraunhofer a fabriqué un système de propulsion d’air inspiré du poulpe. Institut Fraunhofer


Confronté à un danger, le poulpe absorbe de l’eau par un conduit sous son manteau de peau et de muscles qui recouvre le corps et les organes. Cette enveloppe, refermée par contraction musculaire, se remplit et s’étire, un peu comme un ballon gonflable. L’animal expulse alors le liquide à haute pression via un conduit ventral qui sert en temps normal aussi bien à la respiration qu’à l’expulsion des déchets. Le poulpe peut en outre orienter cet organe, et donc le jet d’eau, afin de fuir dans telle ou telle direction.

Les chercheurs du Fraunhofer ont reproduit le mécanisme sous la forme de quatre ballons en élastomère, larges de 6 cm sur 20 de diamètre, disposés en étoile. Ils sont munis d’une structure de câbles intégrée dans le plastique souple. De l’eau entre dans chaque ballon, tous équipés d’une valve pour éviter qu’ils ne se vident. Un moteur met alors en route un piston hydraulique qui contracte les câbles. Les ballons rétrécissent d’un coup, expulsant l’eau. Placé sous une petite embarcation, ce dispositif joue ainsi le rôle d’un propulseur sous-marin.

En plus de son efficacité, il aurait plusieurs autres intérêts. Il est d’abord silencieux, également sans danger pour la faune aquatique et non polluant

Les quatre fines enveloppes d’élastomère ont été fabriquées en une matière capable de résister à de hautes pressions et ayant la faculté de reprendre sa forme initiale après expulsion de l’eau. Elles ont été produites par le biais de l’impression 3D. Les chercheurs ont commencé par produire un filament de plastique liquéfié par la chaleur guidé ensuite dans le mécanisme d’impression et appliqué en couches successives pour obtenir un objet en volume.


sciences et avenir 3/11/2013

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U-CAT. C’est le nom, inattendu, de ce nouveau robot se déplaçant comme une tortue marine et conçu pour l’exploration des espaces confinés sous-marins comme les épaves ou les grottes. «Ce robot peut se déplacer sans remuer l’eau et soulever le limon, ce qui réduit la visibilité à l’intérieur des épaves» précise Taavi Salumäe, concepteur du U-Cat.

U-Cat est entraîné par quatre nageoires indépendantes qui lui permettent de se déplacer en avant et en arrière, de haut en bas. Il peut aussi tourner sur lui-même dans toutes les directions.



L'engin est aussi équipé d’une caméra et l’enregistrement peut être utilisé plus tard pour reconstruire les sites visités. « Les robots biomimétiques qui sont basés sur des formes animales ou des plantes sont en vogue dans la robotique. Ils permettent de surmonter les goulots d'étranglement technologiques en optant pour d'autres solutions techniques fournies par la nature » explique le professeur Maarja Kruusmaa, responsable du Centre pour la biorobotique de Tallinn, en Estonie.

u CAT, Centre for Biorobotics par mihkell / Youtube 24/11/2013

Les robots sous-marins sont aujourd'hui principalement exploités par l'industrie du pétrole et du gaz et les militaires.

Ces robots sont trop gros et trop chers pour être utilisés à l'intérieur d’épaves. Elles sont actuellement explorées par des plongeurs, mais c'est une procédure longue et coûteuse et souvent dangereuse. U-Cat est pour offrir une alternative abordable aux plongeurs humains. Il sera prochainement testé en Méditerranée et en Baltique.


Sciences et Avenir 27/11/2013

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En imitant les poils dont sont dotées les pattes du gecko, ce robot peut passer sans tomber d'une surface plane à une paroi verticale…

Un petit robot inspiré du gecko, lézard capable d'adhérer aux surfaces les plus lisses, pourrait bientôt se hisser dans l'espace pour effectuer à la place des astronautes des réparations périlleuses, a annoncé ce jeudi l'Agence spatiale européenne (ESA).

Animal Wire 18/11/2012

Les six pattes de l'engin sont tapissées de microfibres spéciales, un matériau adhésif «sec» imitant les poils dont sont dotées celles du gecko. Elles fonctionnent parfaitement dans des conditions de vide et de température similaires à celle de l'espace, explique l'ESA dans un communiqué.

«Cette approche est un bon exemple de biomimétisme, qui va chercher des solutions technologiques dans la nature», explique le responsable de l'équipe, Michael Henrey, de l'Université Simon Fraser au Canada. Le bout des pattes du gecko est recouvert de millions de poils microscopiques et élastiques disposés selon un certain ordre, qui lui permettent d'exploiter un phénomène appelé «forces de van der Waals».

EPFLLIS 13/5/2013

Ce phénomène, une interaction électrique de faible intensité entre molécules, s'explique par les lois de la physique quantique à une échelle infiniment petite. Il crée sous les pattes du lézard une force de compression capable de le «coller» à une vitre ou une surface lisse verticale. Les chercheurs sont parvenus à construire un robot de 240 grammes, baptisé Abigaille, dont les six pattes reproduisent le même procédé.

Certes, les soies couvrant les pattes du gecko sont beaucoup plus petites que celles du robot - 100 à 200 milliardièmes de mètre de diamètre, mille fois moins qu'un cheveu humain - mais suffisent largement à soutenir le poids du robot, selon Michael Henrey.

Une série de tests menés dans les laboratoires de l'ESA à Noordwijk, aux Pays-Bas, ont montré qu'il fonctionnait parfaitement dans des conditions proches de celles de l'espace. «Ce succès expérimental signifie que son déploiement dans l'espace sera peut-être possible un jour», estime Laurent Pambaguian, scientifique de l'ESA associé au projet.

Il pourrait alors permettre aux astronautes d'éviter des sorties à haut risque, pour effectuer des réparations ou autres opérations d'urgence à l'extérieur de leur engin, comme celle menée avant Noël par deux Américains qui ont dû remettre en état un circuit de refroidissement de la Station spatiale internationale (ISS).

Les six pattes d'Abigaille sont mobiles dans les quatre directions, ce qui permet au robot-gecko de passer sans tomber d'une surface plane à une paroi verticale. Contrairement à un robot à roues, il pourrait ainsi facilement grimper sur les obstacles émaillant le pourtour d'un satellite qu'il devrait réparer, assure Michael Henrey.

«Améliorer un équipement matériel une fois qu'il est dans l'espace coûte très cher, l'idée serait donc de commencer par envoyer un robot assez généraliste, qui pourrait ensuite être adapté, par le biais de mises à jour informatiques, à différentes tâches qui n'auraient pas été anticipées au début du projet», explique-t-il.

20 MINUTES 2/1/2014

[birdy1972 0]

Des chercheurs se sont inspirés du dindon et de la faculté de sa peau à changer de couleur pour créer un détecteur capable de signaler la présence de substances chimiques dangereuses dans l'air à l'aide d'un simple téléphone portable.
 AFP/AFP/Archives - Des chercheurs se sont inspirés du dindon et de la faculté de sa peau à changer de couleur pour créer un détecteur capable de signaler la présence de substances chimiques dangereuses dans l'air à l'aide d'un simple téléphone portable


"Dans notre laboratoire, nous étudions comment la lumière est créée et change de nature, et ensuite nous utilisons ce que nous apprenons pour fabriquer de nouveaux appareils", résume Seung-Wuk Lee, qui enseigne la bio-ingénierie à l'Université de Californie, à Berkeley (USA). Et curieusement, le scientifique s'est intéressé aux propriétés physiques de la dinde, plat de fête traditionnel aux Etats-Unis.

Il s'avère que la peau du dindon est capable de passer du rouge au bleu et du bleu au blanc grâce à des "paquets" de collagène (protéine fibreuse, la plus répandue dans le règne animal) parsemés de vaisseaux sanguins très denses. Une caractéristique qui lui vaut son nom d'"oiseau aux sept visages" en coréen et en japonais.

Les chercheurs ont découvert que l'espacement entre les fibres de collagène se modifie lorsque les vaisseaux sanguins se dilatent ou se contractent au gré des humeurs du dindon, lorsqu'il s'excite ou se met en colère par exemple. Et c'est la taille des espaces entre ces fibres qui change la façon dont la peau reflète la lumière, faisant varier en conséquence la couleur de la tête et du cou de l'animal.

M. Lee et son équipe ont trouvé une technique reproduisant ce phénomène naturel à l'aide de virus inoffensifs pour l'Homme - des bactériophages M13 - dont la structure filamenteuse ressemble beaucoup aux fibres de collagène. Ces "paquets nanométriques" de virus peuvent eux aussi se dilater ou se contracter pour changer de couleur et ils réagissent différemment en fonction de la substance chimique à laquelle ils sont exposés.

Mis en présence d'hexane (un solvant toxique), de méthanol ou d'autres hydrocarbures, ces bio-senseurs gonflent rapidement mais pas de la même façon, créant ainsi une gamme de couleurs spécifique à la substance en question, comme une "empreinte chimique" visuelle. Ils réagissent aussi à des vapeurs de TNT, un puissant explosif, avec une concentration de seulement 300 parties par milliard.

Les chercheurs ont créé une application mobile, baptisée "iColour Analyser", permettant d'identifier facilement les substances toxiques ou explosives à l'aide d'une simple photo des bandes de couleur du détecteur prise par un téléphone portable, assurent-ils dans leur étude, publiée mardi par la revue Nature Communications.

"Notre système est pratique et peu coûteux à fabriquer", assure Seung-Wuk Lee. "Nous avons aussi démontré que cette technologie peut être adaptée de façon à ce que des smartphones analysent l'empreinte de la cible chimique. A l'avenir, on pourrait utiliser le même procédé pour un test à même de détecter des cancers ou d'autres maladies en analysant l'haleine", ajoute-t-il.

Les raisons pour lesquelles les assemblages nanométriques de virus M13 se dilatent lorsqu'ils sont exposés à des substances chimiques restent encore mystérieuses, de l'aveu même des concepteurs. "Il est possible que la petite quantité d'eau dans le bactériophage réagisse aux vapeurs chimiques", avancent-ils dans un communiqué publié par leur université.

Ces détecteurs biologiques sont en effet aussi capables de mesurer visuellement le taux d'humidité dans l'air, entre 20% et 90% : ils rougissent dans l'air humide et bleuissent dans l'air sec.

Ca me rappelle ces objets kitchs qui changent de couleur selon les caprices de la météo. Je me souviens qu'on m'en avait offert un (un soliflore). Quand l'objet devenait rose : beau temps (soleil), violet : pluie et bleu / violet : temps intermédiaire. 

AFP / Yahoo actu 21janv.2014

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Des chercheurs américains ont mis au point des capteurs flexibles 10 fois plus sensibles à la pression que tous ceux qui existent actuellement.

Dans le domaine de la robotique, il n'est pas exceptionnel qu'une machine soit dotée d'antennes sensibles au toucher. Ces dernières sont des plus utiles sur des machines conçues pour se déplacer de manière autonome. En effet, dès que l'une des antennes du robot effleure un obstacle, celui-ci corrige instantanément sa trajectoire afin d'éviter l'impact.

On trouve par exemple ce type de dispositif sur des jouets tels que ceux-ci :


Les robots fourmis du constructeur Hexbug sont équipés d'antennes sensibles au contact, qui leur servent à corriger leurs trajectoires.

Mais comparer la sensibilité des organes sensoriels de ces jouets à ceux que l'on trouve dans le règne animal revient à comparer les performances de grossissement d'une loupe avec celles d'un microscope électronique à balayage.

Mais dans les laboratoires, les écarts de performances entre capteurs artificiels et capteurs biologiques naturels se réduisent à une vitesse sidérante. Pour preuve : des chercheurs de l'université Berkeley de Californie ont annoncé avoir mis au point de véritables cyber-moustaches qui n'ont rien à envier à celles d'un matou.





Pour ce faire, les chercheurs ont garni des couches fines de nanotubes de carbone avec des nanoparticules d'argent. En jouant sur la concentration de ces deux composants...

Fabriquées à base d'un matériau flexible (des fibres élastiques) recouvert d'une couche de nanotubes de carbone garnie de nanoparticules d'argent, ces dernières seraient capables de détecter des pressions de l'ordre de 1 pascal, "soit l'équivalent de la pression exercée sur une table par un billet de 1 dollar" expliquent les chercheurs.

Dans son article  publié dans les comptes rendus de l'Académie américaine des sciences  (PNAS) l'équipe américaine se félicite d'avoir mis au point un capteur de pression 10 fois plus sensible que tous ceux qui existaient précédemment.

 Sept "e-moustaches" fixées sur dispositif placé au coeur d'un courant d'air. Chacun des capteurs (tels que celui matérialisé par la flèche rouge) enregistre la vitesse du vent avec une précision inégalée.

À ce niveau de sensibilité, ces e-moustaches flexibles sont capables de détecter la présence de simples courants d'air. L'équipe en a d'ailleurs prouvé l'efficacité en réalisant une véritable cartographie 3D d'un souffle d'air envoyé sur un capteur garni de ces moustaches électroniques.

Le champ des applications possibles pour de tels capteurs est énorme. Outre la détection ultra-précise d'obstacles, ces moustaches qui s'avèrent assez sensibles pour enregistrer des battements cardiaques ou les variations d'un pouls pourraient trouver par exemple leur place dans des textiles intelligents.

Sciences et avenir 27/1/2014

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Delft (Pays-Bas) (AFP) - Des scientifiques néerlandais ont développé le plus petit "insecte-drone" au monde, un sosie robotique d'une libellule avec une vision 3D qui pourrait révolutionner un vaste éventail d'activités, des concerts à l'agriculture ou aux premiers secours.

"Ceci est le DelFly Explorer, le plus petit drone au monde qui peut battre des ailes pour voler et éviter les obstacles de manière indépendante", présente fièrement à l'AFP l'un des concepteurs, Guido de Croon, de l'université technique de Delft, dans l'ouest des Pays-Bas.

 Des scientifiques néerlandais ont développé le plus petit "insecte-drone" au monde, un sosie robotique d'une libellule avec une vision 3D qui pourrait révolutionner un vaste éventail d'activités, des concerts à l'agriculture ou aux premiers secours. (c) Afp


Pesant à peine 20 grammes, soit le poids de quatre feuilles de papier A4, cette libellule robotique pourrait être utilisée dans des situation où d'autres drones à quatre hélices, plus lourds, seraient dangereux. Le DelFly Explorer pourrait ainsi être utilisé pour filmer une foule rassemblée pour un concert ou un évènement sportif.

Quand il bat des ailes et s'envole, l'appareil, qui a une envergure d'ailes de 28 centimètres, a recours à deux caméras miniatures à basse résolution qui reproduisent la vision humaine en 3D pour se repérer. Les images sont transmises à un ordinateur de bord, qui examine les alentours, et via un algorithme spécialement développé, transmet des décisions instantanées qui permettent au DelFly d'éviter les obstacles.

 microuav 15/12/2013

Le drone, tout comme un véritable insecte, pourrait également se sentir comme chez lui au sein de plantes : "il pourrait être utilisé pour voler dans des serres et repérer les fruits qui sont mûrs", assure M. de Croon, lorgnant d'un œil sur le vaste marché de production de fruits et légumes sous serre des Pays-Bas. "Ou, pourquoi pas, il y aurait peut-être, pour la première fois, une fée qui vole de manière autonome dans un parc d'attraction", assure le professeur.

Contrairement à d'autres drones qui utilisent des hélices rotatives et qui pèsent parfois un poids des centaines de fois supérieur à celui de cette libellule robotique, l'Explorer a deux ailes de chaque côté qui battent l'air de manière très rapide pour créer son envol. "Nous nous sommes inspirés de vrais insectes minuscules", explique M. de Croon.

Alors que d'autres drones nés du même concept existent, comme "l'abeille-robot" développée par des étudiants de l'université d'Harvard, aux Etats-Unis, ils sont reliés par des câbles pour l'énergie, le contrôle et le traitement des données et sont donc loin d'être autonomes. L'Explorer a, lui, sa propre batterie au lithium polymère qui lui permet de voler pendant environ neuf minutes. Il dispose également de capteurs: des accéléromètres similaires à ceux trouvés dans les smartphones et des baromètres l'aidant à calculer sa position.

 microuav 15/12/2013

Des algorithmes différents lui permettraient de remplir différentes fonctions, et grâce à son autonomie et sa petite taille, il pourrait par exemple pénétrer des endroits clos ou difficiles d'accès comme des buildings qui se sont effondrés ou des puits de mines afin de repérer victimes et dangers éventuels.

"Le DelFly sait précisément où sont localisées les obstacles", souligne M. de Croon alors que l'appareil, qui volait vers le mur de cette pièce de l'université, vient d'effectuer de lui-même un élégant virage vers la gauche pour l'éviter.

L'idée de construire un drone avec des ailes plutôt qu'avec des hélices est née il y a environ neuf ans avec le DelFly I créé par des étudiants en ingénierie aéronautique de l'université. Au cours des années qui suivirent, les recherches ont continué et la machine est devenue de plus en plus petite, assure Sjoerd Tijmons, 28 ans, qui a aidé à créer l’algorithme qui opère le "cerveau" de la dernière version du Delfly Explorer. Une des précédentes versions, le DelFly Micro avait même été enregistré en 2008 par le Guinness comme "le plus petit objet volant équipé de caméras dans le monde".

Mais même Guido de Croon admet que les humains ne sont pas encore capables de produire en masse ce genre de drones, ou d'en réduire la taille à celles d’abeilles ou de mouches, notamment à cause de restrictions sur l'autonomie des batteries. "Il reste beaucoup de défis à relever et si je devais chiffrer le temps nécessaire pour ce faire, je dirais quelques décennies", assure-t-il.

Sciences et avenir 23/2/2014

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La dernière créature cybernétique du constructeur allemand Festo est un cyber-marsupial à la locomotion bondissante.

FestoHQ 4/4/2014

L'entreprise allemande Festo, s'est fait une spécialité des machines industrielles utilisant des actionneurs à air comprimé. Mais c'est surtout sa cellule de recherche "réseau d'apprentissage bionique" (Bionic Learning Network) qui est connue des internautes.

En effet, la philosophie de l'entreprise consiste à reproduire sous forme de machines les structures que la nature a élaboré pour produire du mouvement. Et ce, dans l'optique de mettre au point de nouveaux dispositifs mécaniques plus économes en énergie. En effet, des millions d'années d'évolution et de sélection naturelle ont affiné au fil des générations nombre de structures locomotrices, qu'il s'agisse de pattes, de nageoires ou d'ailes.

Et pour ce faire, Festo fabrique depuis 2006 tout un bestiaire de créatures mécaniques d'une stupéfiante beauté. Le dernier arrivant de cette ménagerie se nomme "BionicKangaroo".

Comme expliqué dans cette vidéo, ce cyber animal est mu par 2 moteurs électriques dans ses hanches et un troisième dans sa queue. Un jeu d'actionneurs pneumatiques contrôle les mouvements des jambes par l'intermédiaire de bandes élastiques qui servent également à récupérer une partie de l'énergie cinétique à l'issue de chaque saut.

La séquence de saut de l'animal : 1) Tension des bandes élastiques par les actionneurs pneumatiques, 2) Déplacement du centre de gravité vers l'avant jusqu'à l'angle adéquat par les moteurs électriques, 3) Déclenchement du saut par les actionneurs pneumatiques, 4) Contrôle des paramètres par les accéléromètres et les gyroscopes durant la phase de "vol", 5) Les actionneurs pneumatiques ramènent les pattes en avant, tandis que le moteur électrique remonte la queue pour assurer la stabilité 6) Atterrissage et récupération de l'énergie par tension des bandes élastiques.


Ainsi, cet animal d'à peine 7 kilos et de 60 centimètres de haut peut effectuer des bonds à 40 cm de haut et parcourir à chaque saut une distance de 80cm.

Et pour que vous puissiez jouer les dresseurs, Festo a mis au point un dispositif de contrôle qui se fixe sur les bras du dompteur. Un appareil pourvu d'un accéléromètre et d'un capteur de tension. Ces derniers mesurent la tension des muscles et les mouvements du bras, puis transmettent ces informations via une liaison sans fil Bluetooth à l'ordinateur de bord du Kangourou. Ce dernier convertit alors ces données en commandes de mouvement (avance, tourne, ou stop).

Comme les autres créatures robotisées de Festo, ce kangourou n'est pas destiné à être commercialisé. Ce n'est qu'un support de recherche pour travailler le fonctionnement fluide de moteurs pneumatiques et électriques, ainsi que les méthodes de récupération d'énergie.

L'entreprise allemande compte à son actif des pingouins, des raies manta, des libellules, des méduses, des barracudas, des trompes d'éléphant, et un incroyable oiseau à ailes battantes mis au point en 2011 :

FestoHQ 22/3/2011

Sciences et avenir 4/4/2014

[birdy1972 0]

Z-Man : c'est le nom d'un programme militaire de recherche aux États-Unis pour permettre à des soldats de franchir des murs sans avoir besoin d'échelles ni d'autres dispositifs encombrants. La Darpa, l'agence qui finance ces travaux, vient d'annoncer un premier succès, obtenu en 2012. Un homme avait réussi à grimper le long d'une paroi vitrée verticale avec des palettes mimant les pattes des geckos.

La science-fiction a inspiré des progrès technologiques et scientifiques depuis près d’un siècle. On peut à cet égard citer l’influence d’Arthur Clarke et Ray Bradbury sur plusieurs des ingénieurs de la Nasa à l’origine de l’exploration du Système solaire. Elle pousse aujourd’hui à la réalisation du tricordeur de Star Trek et à la conquête des astéroïdes.

Les doigts des pattes des geckos sont terminés par des millions de poils (appelés sétules ou setae) composés de kératine et dont le diamètre à la base est de quelques dizaines de microns. À leur extrémité, ces poils se scindent eux-mêmes en poils encore plus fins, de quelques centaines de nanomètres de diamètre, qui se terminent par une structure en spatule. À ce niveau entrent en jeu les forces de Van der Walls et là réside le secret principal des geckos pour courir sur les murs. Les scientifiques parlent d'adhérence sèche. Darpa

Les militaires ne sont pas en reste et rêvent de l’invisibilité, de robots pour remplacer des soldats sur le champ de bataille ou encore de l’équivalent de l’armure d’Iron Man.   La Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency), l'agence chargée des recherches de l'armée US, développe même un programme depuis quelques années pour doter ses combattants de la possibilité de grimper sur les parois d’un immeuble comme le ferait Spiderman. Il s’appelle Z-Man.

À la base, les chercheurs de la Darpa se sont inspirés des geckos, des petits lézards tropicaux qui ont la capacité de gambader sur des surfaces verticales et même sur les plafonds. En cherchant à comprendre comment les pattes des geckos pouvaient se coller et se décoller à volonté, et ce jusqu'à plus de 10 fois par seconde, ils avaient déjà mis au point il y a quelques années un adhésif réversible révolutionnaire nommé « Geckskin ». Il est essentiellement composé d'un polymère très commun, le polydiméthylsiloxane, utilisé notamment dans les shampooings ou dans certains aliments. Une surface de seulement 40 cm² recouverte par cet adhésif permet de suspendre à une paroi verticale jusqu’à 317 kg. (Photo Gekko gecko de Richard Ling , cc by-sa 3.0)

Non, ce n'est pas un X-Man mais un Z-Man de la Darpa que l'on voit grimper ici sur une surface vitrée. Il utilise les palettes d'escalades mimant les pattes des geckos. Darpa

Le programme Z-Man s'est poursuivi et la Darpa vient d’annoncer officiellement qu’en février 2012 un homme avait réussi à grimper sur l’équivalent du mur en verre d’un immeuble grâce à deux palettes d’escalades imitant le fonctionnement des pattes des geckos. Afin de permettre au grimpeur de ne pas tomber alors qu’il décollait une de ces palettes pour la recoller un peu plus haut, il a fallu s’assurer qu’elles permettaient bien de supporter les forces de cisaillement (parallèle à la surface verticale) et les forces normales (perpendiculaire à la surface verticale) exercées tout au long de la progression de l’utilisateur des palettes.

Cette innovation pourrait avoir des applications bien plus pacifiques. Le fait que l’adhésif utilisé pour les palettes d’escalades permet de les coller et de les décoller sans difficulté à de nombreuses reprises ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie, les particuliers et même les médecins puisque l’on dispose désormais de sortes autocollants résistants et réutilisables à l’infini.

F - S 20juin2014

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Une feuille en soie capable de générer de la photosynthèse ? C'est possible selon un étudiant du Royal College of Art. Silk Leaf serait la première feuille artificielle et ouvre diverses applications dans le renouvellement de l'oxygène.

Photo Julian Melchiorri

Quoi de plus naturel et biologique que la feuille d'un arbre ? De forme variée mais toujours verdoyantes lorsqu'elles sont en pleine forme, les feuilles constituent un élément essentiel de l'arbre, des organes plus complexes qu'ils n'en ont l'air et qui lui permettent notamment de réaliser de la photosynthèse.

Aujourd'hui, un étudiant du Royal College of Art de Londres a réussi à réaliser une véritable prouesse. Pour la première fois, il a mis au point une feuille artificielle capable de photosynthèse. Un dispositif innovant qui pourrait selon, Julian Melchiorri, trouver de nombreuses applications dans les domaines de l’environnement et de l’espace.

More Than Green 1/8/2014

Comme le souligne IFLscience, qui relaye l’information, cette invention n’a cependant pas encore fait l’objet d’une publication scientifique évaluée par les pairs et certaines questions se posent encore. Selon son inventeur, Silk Leaf est fabriqué à partir de protéines extraites de la soie. Elles forment une matrice dans laquelle sont maintenus des chloroplastes, les organites responsables de la photosynthèse chez les plantes et les algues. Avec de l’eau et de la lumière, ce matériau co-développé par le laboratoire spécialisé dans la soie de l’université de Tufts fournirait de l’oxygène à partir du CO2.

"C’est très léger, consomme peu de carburant et est complètement biologique", explique dans une vidéo Julian Melchiorri. "Mon idée était d’utiliser l’efficacité naturelle dans un environnement artificiel. D’abord je l’ai imaginé comme une surface libre que l’on pourrait gérer même pour du design d’intérieur ou des opérations spatiales. J’ai aussi fabriqué des abat-jour avec ce matériau afin d’utiliser la lumière pour éclairer la maison et en même temps créer de l’oxygène".

Cela pourrait également permettre de renouveler l’oxygène au sein d’une mission spatiale sans avoir à y faire pousser de plantes. Ces dernières peuvent pousser en apesanteur, mais demandent des quantités de sol, d’engrais et d’eau bien trop importantes pour l’espace réduit des futurs vaisseaux spatiaux.

Reste à savoir comment Silk Leaf gère le sucre qui est produit lors de la photosynthèse, puisque les plantes provoquent à la base cette réaction pour se nourrir. Bref, l’idée est excellente et semble réalisable, mais il manque encore une publication complète pour être sûr que cela fonctionne vraiment.

Maxisciences 2/8/2014

[BelleMuezza 0]

Washington (AFP) - S'inspirant du mécanisme de camouflage des pieuvres et des calamars, des scientifiques américains sont parvenus à réaliser une fine membrane souple sensible à la couleur ambiante, une avancée technologique avec des applications commerciales et militaires potentielles.

Les pieuvres et autres céphalopodes ont une capacité exceptionnelle pour se confondre avec la couleur et la texture de leur environnement. Ces animaux peuvent ainsi changer leur apparence pour échapper à un prédateur, chasser une proie ou se reproduire, expliquent ces scientifiques dont les travaux paraissent dans les Comptes rendus de l'Académie nationale américaine des sciences (PNAS) datés du 18 au 23 août.

Cette membrane expérimentale, capable de changer d'apparence en détectant les variations de lumière, a été développé à partir de l'observation de méduses (c) Afp

Cette membrane expérimentale d'un millimètre d'épaisseur est formée de trois couches dont une contient des photo-récepteurs qui détectent les variations de lumière. Celles-ci sont transmises à une seconde couche munie d'un système électrique imitant les muscles de la peau des céphalopodes qui contrôlent les organes modifiant la couleur de la membrane externe de leur corps.

Ed Yong 18/8/2014

Mais selon ces scientifiques, il faut encore améliorer la variation des couleurs du système et le rendre plus efficace en y incorporant par exemple des cellules photo-électriques pour éviter de recourir à une source d'électricité externe.

Sciences et avenir 19/8/2014

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Dans les domaines de l’aviation, de l’agriculture et de la gestion des déchets, les oiseaux peuvent représenter une nuisance voire un danger. L’entreprise néerlandaise Clear Flight Solution a conçu des robots rapaces très réalistes qui sont capables d’effrayer durablement des oiseaux nuisibles par leur seule présence.

Parfois, les oiseaux ne sont pas les bienvenus. Les agriculteurs luttent depuis des siècles pour protéger leurs semis et leur récoltent des hordes d’oiseaux. Ils posent également des problèmes sur les décharges à ciel ouvert, car ils peuvent ramasser des déchets et les disperser dans l’environnement.

 Le Robirds est un robot rapace qui imite le vol et l’aspect du faucon pèlerin. L’idée de ses concepteurs est d’éloigner durablement les oiseaux nuisibles d’une zone donnée en leur faisant croire qu’un prédateur y sévit. Clear Flight Solutions

Le plus grand risque concerne l’aviation et les collisions qui peuvent endommager un fuselage ou provoquer des dégâts sur les moteurs des appareils.[/b] Il existe certes de nombreux moyens pour éloigner les oiseaux. Les bons vieux épouvantails ont été remplacés par des systèmes sonores, des lasers, des canons à gaz et d’autres systèmes visuels censés affoler les volatiles indésirables.

Mais ces techniques trouvent rapidement leurs limites, car les oiseaux s’y accoutument. Clear Flight Solutions, une entreprise néerlandaise, pense avoir trouvé une solution beaucoup plus efficace sur la durée. Son idée est d’effrayer les oiseaux nuisibles en stimulant leur instinct de survie. Pour cela, l’équipe a imaginé un rapace robotisé dont l’allure et le vol sont ultra réalistes.

Baptisé Robirds, ce robot est une copie de faucon pèlerin, l’un des oiseaux de proie les plus répandus. Il mesure 58 cm de long pour une envergure de 1,2 m, peut voler jusqu’à 80 km/h et il est capable d’effrayer des oiseaux pesant jusqu’à 3 kg. Clear Flight Solutions propose également un aigle robotisé avec une envergure de 2,2 mqui est, selon elle, capable de repousser toute sorte d’oiseaux.

 Le Robirds faucon pèlerin en action. Clear Flight Solutions dit avoir mené des essais en conditions réelles et fait baisser de 50 % le nombre d’oiseaux nuisibles présents sur un site. La société néerlandaise propose un second modèle qui est une copie d’un aigle de 2,2 m d’envergure. Clear Flight Solutions

Ces robots sont télécommandés par un opérateur humain qui peut ainsi cibler les groupes de volatiles et, si nécessaire, poursuivre les récalcitrants. Confrontés à ce qu’ils pensent être un prédateur, les oiseaux vont s’enfuir et surtout éviter la zone concernée qu’ils identifient comme un territoire de chasse du rapace.

FlightBots 8/8/2014

Des tests réalisés avec le Robirds ont permis de faire chuter de 50 % le nombre d’oiseaux nuisibles dans un secteur donné, affirme l’entreprise néerlandaise. Elle travaille actuellement au développement de fonctions pour permettre aux Robirds de voler en autonomie. Les robots rapaces pourraient ainsi sécuriser un périmètre en effectuant leur ronde sans intervention humaine.

Futura Sciences 4/9/2014

[BelleMuezza 0]

Il y a deux ans, le robot-guépard Cheetah battait des records de vitesse en course à pied. Le félin robotisé revient dans une nouvelle version entièrement électrique, plus silencieuse, capable de courir sur des sols accidentés et de sauter par-dessus des obstacles.

Le MIT a développé un robot qui s'inspire d'un guépard par Newsy Science 16/9/2014

Cette technologie pourrait devenir un standard pour tous les robots bipèdes ou quadrupèdes. Les chercheurs du MIT estiment même qu’elle pourrait être adaptée pour fabriquer un nouveau type de prothèses de jambes, voire inventer un nouveau mode de transport pour remplacer la voiture !

Futura Sciences 17/9/2014

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Des scientifiques du MIT ont créé des adhésifs en associant des protéines de moule à une autre, extraite de la bactérie E. coli. Ces colles résistantes à l'eau pourraient trouver des applications dans l'industrie navale ou pour du matériel médical. Capables de s'accrocher aux rochers et aux coques des bateaux, même sous l'eau, les moules sécrètent des protéines qui ont inspiré la mise au point de nouveaux matériaux.

 Dans la nature, les moules s’accrochent aux rochers grâce à des protéines adhésives très efficaces et conservant leurs propriétés dans l’eau. Chris.urs-o, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

De nombreuses équipes travaillent dans le monde à la mise au point de nouvelles colles ou adhésifs inspirés par le vivant. C'était le cas du "geckel", une colle aussi efficace à l'air libre que sous l'eau et combinant les particularités adhésives des pattes du gecko et du pied de moule. C'est une nouvelle fois le mollusque qui est à l'origine des travaux des chercheurs du MIT qui ont conçu une super-colle efficace sous l'eau.

 Adhésion entre la sonde de silice d’un microscope de force atomique et des fibres obtenues par la fusion de protéines de moule et de curline bactérienne. Yan Liang, MIT

Pour créer leur nouvel adhésif, les chercheurs ont modifié des bactéries pour qu'elles produisent un matériau hybride intégrant deux protéines de moules (Mytilus galloprovincialis) ainsi qu'une protéine bactérienne (curline CsgA) qui assure la résistance des biofilms, ces structures visqueuses regroupant des colonies de microorganismes adhérant entre eux et à une surface.

Résultat de ce mélange : une substance encore plus collante que celle sécrétée par les moules et efficace sur les surfaces sèches et humides. Elle pourrait donc servir sur les chantiers navals pour combler des microfissures des coques des bateaux ou même dans le milieu médical pour fabriquer des pansements adhérant et permettant la cicatrisation en milieu humide.

La méthode de production de ce nouveau matériau est décrite dans la revue Nature Nanotechnology. Elle ne permet pour le moment que de produire de toutes petites quantités d'adhésif. Les chercheurs travaillent maintenant à l'amélioration du processus de fabrication. Ils ont également l'intention de tester de nouvelles protéines de pied de moule. Et ils espèrent aussi arriver à créer une colle vivante constituée de films bactériens qui pourrait s'autoréparer en cas de dommages en secrétant une substance adhésive.

Sciences et avenir 23/9/2014 - Futura Sciences

[mustang91 0]

Le Bionic Bird est un prototype d'oiseau robotisé qui pèse moins de dix grammes et se pilote du bout des doigts via un smartphone ou une tablette. Son concepteur, un ingénieur français en aéronautique, espère donner vie à son projet et a lancé cette semaine une campagne de financement sur la plateforme Indiegogo.

Le Bionic Bird développé par la société marseillaise XTIM ne pèse que 9,2 grammes. Il peut voler pendant 7 mn 30 s et se recharge via un chargeur mobile en forme d’œuf par contact magnétique. XTIM

À la fin des années soixante, l’entreprise familiale française Van Ruymbeke lançait Tim, un oiseau mécanique dont les ailes étaient animées par un moteur à élastique. Inspiré de l’ornithoptère dessiné par Léonard de Vinci, ce jouet très populaire, toujours disponible dans le commerce, s’apprête à faire un bond dans la modernité. « J’ai rêvé de pouvoir remplacer l’élastique de l’oiseau par un moteur électrique et une batterie pour en faire un objet radio-commandable », écrit Edwin Van Ruymbeke, petit-fils de l’inventeur du Tim. Ingénieur aéronautique de métier, ce dernier a créé une version robotisée de l'oiseau mécanique baptisé Bionic Bird.

StralorX 15/9/2012

Les cent premiers exemplaires sont proposés à 90 euros et le prix final se situera aux alentours de 119 euros nous a précisé un responsable d’XTIM. Les exemplaires de la présérie seront livrés avant les fêtes de fin d’année et la commercialisation officielle débutera en mars 2015. L'entreprise s’est fixée une feuille de route ambitieuse pour faire évoluer son Bionic Bird. L’année prochaine, le système de contrôle de la queue, basé sur un alliage de métaux à mémoire de forme, offrira une plus grande stabilité pour réaliser davantage de figures. Au printemps 2016, l’oiseau-robot pourra même faire du vol stationnaire. Si le succès est au rendez-vous, XTIM développera un modèle de plus grande taille qui deviendrait à terme un véritable drone avec une caméra vidéo en qualité HD voire deux, un GPS et un système de contrôle par les mouvements compatible avec une montre ou un bracelet connecté.

Futura Sciences 22/10/2014

[mustang91 0]

Pour rester sec, rien de mieux que les matériaux superhydrophobes, ces revêtements qui repoussent l’eau avec une efficacité étonnante. Découvrez en vidéo un étonnant ballet de gouttes d’eau qui laissent désespérément sèche la surface qu’elles tentent de mouiller.

Il existe dans la nature de nombreuses surfaces superhydrophobes : les ailes des papillons, les plumes de canard ou encore les feuilles de lotus. Repoussée sous forme de petites billes, l'eau ne peut adhérer à leurs surfaces. Là comme ailleurs, la nature est une bonne source d’inspiration, et les ingénieurs ont appris à imiter cette faculté.

En général, une surface superhydrophobe se compose de minuscules picots recouverts d’un matériau, comme le téflon. L’eau ne peut pas les mouiller car elle est davantage attirée par elle-même que par le support. Une autre technique consiste à utiliser un tapis de nanotubes de carbone ayant les mêmes propriétés répulsives. Dans l’industrie, ces revêtements pourraient avoir une large utilisation. La protection de circuits électroniques et l’imperméabilisation des vêtements ou des tissus sont les principaux débouchés. Leur utilisation est aussi envisagée dans le milieu naval pour combattre la prolifération des algues sur les navires ou la corrosion.

  Domaine Public TV 7/8/2014

Futura Sciences 22/10/2014

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En étudiant le serpent à sonnette, des chercheurs ont mis au point un nouveau type de robot capable de se frayer un chemin dans des zones inaccessibles aux machines roulantes. Au cours de cette vidéo, cet étrange serpent robot se déplace et grimpe aux arbres avec une grande agilité.

 Carnegie Mellon Modular Snake Demo | Engadget Expand 2013 12/11/2013

Futura Sciences 31/10/2014

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Marseille (AFP) - Pour Noël, 1.000 chanceux vont recevoir un drone-oiseau, le Bionic Bird, conçu par une start-up marseillaise. Un "cadeau" pour avoir souscrit à l'appel de fonds lancé sur un site de financement participatif, qui permettra à la petite équipe provençale de développer son ornithoptère, un drone en forme d'oiseau.

Cet oiseau mécanique, qui se pilote avec un smartphone concrétise le rêve d'Edwin Van Ruymbeke, un ingénieur en aéronautique: "J'y pensais depuis longtemps mais la technologie n'existait pas pour faire voler une machine qui batte des ailes".

 Edwin Van Ruymbeke, inventeur et développeur du Bionic Bird, un drone-oiseau téléguidable avec un smartphone, le 6 novembre 2014 à Marseille (c) Afp

Il faut dire que les oiseaux, c'est un peu une affaire de famille chez les Van Ruymbeke. A la fin des années 60, son grand-père Gaston et son père Gérard inventent Tim bird, un jouet de plage qui vole en battant des ailes grâce à un élastique. Cet oiseau, longtemps fabriqué à Marseille (aujourd'hui en Chine) dans l'usine familiale, s'est vendu à quelque 20 millions d'exemplaires partout sur la planète.

Aujourd'hui, c'est le frère d'Edwin, qui a repris le flambeau et commercialise Tim bird. Pour Edwin, cette tradition familiale a également pesé: au milieu des années 80, après ses études d'ingénieur, plutôt que d'aller concevoir des gros porteurs, il a préféré rejoindre ses frères et sœurs dans la petite usine de jouets, dans le quartier marseillais de la Pointe-Rouge, entre plage et calanques.

Déjà, il a l'idée d'un oiseau radiocommandé. "Tous les dix ans, je faisais un point sur les moteurs électriques et les batteries", explique-t-il, ajoutant qu'il aboutissait toujours à la même conclusion : "Trop lourd" pour un oiseau qui bat des ailes.

"La technologie est arrivée avec les téléphones portables. Avec la technologie lithium-ion, le poids des batteries a été divisé par 10 et les micro-moteurs +coreless+ des vibreurs sont très légers", souligne l'ingénieur quinquagénaire, installé dans un hangar niché au fond du jardin de son grand-père.

Après avoir mis en pièces plusieurs téléphones portables, il met au point un réducteur, sorte de boîte de vitesse de dimension horlogère qu'il fait breveter. Le dispositif permet de diminuer de 40 fois la vitesse du moteur pour pouvoir produire des battements d'ailes.

"J'ai regardé tous les reportages que je trouvais pour étudier le vol des oiseaux", s'amuse encore Edwin Van Ruymbeke détaillant son système de vol et de manœuvre rapide grâce à la déformation des ailes. Tellement ressemblant que les rapaces eux-même s'y laissent prendre, pourchassant le petit drone comme une proie.

Bionic Bird est une merveille de technologie de 9,3 grammes pour 33 cm d'envergure, capable de voler à 20 km/h. Ses entrailles contiennent deux processeurs, un moteur, un réducteur, un refroidisseur et une batterie.

Cette nouvelle génération conçue par Xtim après deux modèles radiocommandés se pilote intuitivement avec un iPhone ou un iPad mini (bientôt une version Androïd) avec une portée d'une centaine de mètres.

Pour pouvoir voler plus longtemps, Edwin à conçu un chargeur USB nomade en forme d’œuf sur lequel l'oiseau se pose. Comme cela, l'autonomie de 8 mn peut être multipliée par 10.

Mais, poète ou visionnaire, Edwin ne compte pas s'arrêter en si bon chemin. "Des drones, il va y en avoir partout, alors autant qu'ils ressemblent à des oiseaux", dit-il, en énumérant les qualités de sa machine "sans danger" du fait de son poids réduit, mais aussi furtive et silencieuse...

Le 21 octobre, Edwin et sa poignée de collaborateurs de Xtim ont lancé une campagne de financement participatif sur la plateforme Indiegogo. "Nous en sommes actuellement à 108.000 dollars de participations. Nous avons donc vendu les 1.000 oiseaux promis pour les fêtes de Noël", dit Laurence Blestel, l'attachée de presse de la start-up.

Et d'envisager l'avenir des drones-oiseaux: "Aujourd’hui, nous allons donc pouvoir passer à une étape nettement plus technologique consistant à développer le vol stationnaire de l’oiseau qui permettra ensuite de lui insérer une caméra".

Le jouet deviendra alors un véritable outil, par exemple pour les pompiers, la surveillance d'usine ou les naturalistes. Edwin n'a pas fini de rêver.


Sciences et avenir 20/11/2014

[BelleMuezza 0]

Des chercheurs de l'Université de Stanford sont parvenus à mettre au point une surface adhésive inspirée des pattes du gecko. Utilisée par un homme, celle-ci permet d’escalader avec succès des surfaces lisses et verticales à la manière de Spider-Man.

Grâce aux progrès de la science, même le plus commun des mortels pourrait effectuer les exploits d'un super héros. Des chercheurs de l'Université de Stanford ont en effet inventé une sorte d’adhésif, de la taille d’une main, permettant d’escalader avec aisance, des surfaces lisses et verticales. Un véritable exploit.

 Les carrés rouges (n = 5) indiquent la contrainte de cisaillement adhésive maximale amax qui peut être réaliséE sur une surface plane, lisse, par le système d'adhérence du gecko tandis que la zone de l'adhésif A augmente. A gauche, ces données correspondent à une seule soie, un réseau de soies  un orteil et deux pieds. La ligne rouge montre la loi des carrés d'alimentation pour les données (log amax = -0,24 log A + 1.1 ). De même, pour les PDMS microwedge système d'adhérence synthétique, les diamants bleus (n = 6 ) représentent la contrainte maximale produite par un patch adhésif de 1,5 mm2 , un patch 12 mm2 , une tuile de 6,5 cm2 et un système de 24 carreaux. La loi de puissance carrés est tracée en pointillés bleu (log amax = -0,02 log A + 1,8 ) . Elliot W. Hawkes, Eric V. Eason et all, Stanford University / Royal Society Interface

La technologie est directement inspirée des pattes du gecko, ces petits reptiles colorés que l'on rencontre dans de nombreux pays. Les extrémités de ses pattes sont en réalité recouvertes de sorte de petites "lamelles" qui lui confèrent un véritable pouvoir adhésif. Grâce à celles-ci, l’animal peut se coller aux murs et s’y déplacer quelle que soit la structure des surfaces.

Le secret de ces lamelles réside dans les sétules, des poils microscopiques présents à la surface. Ce sont ces structures qui assurent l’adhérence via des forces moléculaires : les forces de Van der Waals. Ces interactions électriques sont connues pour régir la formation de liaisons de molécules voisines, les attirant ainsi l’une à l’autre. Ces liaisons intermoléculaire sont de faible intensité et ne se mettent en place qu’à de petites distances de l’ordre d’un nanomètre. Aussi, seules les sétules du gecko peuvent créer suffisamment de surface de contact pour que les forces de Van der Waal opèrent. 

Parce que ces liaisons sont beaucoup plus faibles que celles habituelles, elles peuvent se faire et se défaire à loisir.

 Trois captures d'écran d'une vidéo ( matériel électronique supplémentaire , film S1) montrant un grimpeur de 70 kg ascendant une surface de verre vertical de 3,7 m en utilisant un système d'adhésion synthétique avec partage de charge dégressive et les adhésifs inspirés du gecko. Le temps entre (a) et ( c ) est d'environ 90 s et comprend six étapes . Elliot W. Hawkes, Eric V. Eason et all Stanford Univesity / Royal Society Interface 

De cette manière, les pattes du gecko peuvent se fixer au support et s’y détacher sans avoir à effectuer le moindre effort. Cette caractéristique, diffère radicalement du pouvoir adhésif observé dans les colles et scotchs habituels. De ce fait, elle a longtemps été étudiée par les chercheurs et ingénieurs en mécanique afin d’en déceler les secrets.

 New Scientist 19/11/2014

Les résultats de cette expérience, publiés dans la revue de la Royal Society Interface, indique que le dispositif répond entièrement aux exigences des ingénieurs. "Grâce à ce système, un homme de 70 kg a escaladé avec succès une surface en verre sur 3,6 mètres à l’aide de l’adhésif recouvrant une surface de 140 centimètres carrés" conclut l’étude.

Hormis le fait de pouvoir jouer au super-héros, cette technologie devrait surtout servir aux astronautes lors de leurs déplacements en conditions d’apesanteur.


Voir page précédente, le sixième article... Le sujet est identique mais diffère sur certains points...

Maxisciences 21/11/2014

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En copiant un organe sensoriel très puissant dont sont pourvues les araignées, une équipe de chercheurs de l’université nationale de Corée a conçu un capteur sonore miniature aux performances prometteuses. De la reconnaissance vocale en passant par la détection du rythme cardiaque ou des secousses sismiques, cette innovation pourrait déboucher sur de nombreuses applications.

Voici encore un bel exemple de biomimétisme. Des chercheurs de l’université nationale de Corée sont parvenus à créer un capteur de sons et de vibrations d’une très grande sensibilité qui est directement inspiré du système sensoriel des araignées. Cette invention pourrait servir à de nombreuses applications dans le domaine de la reconnaissance vocale, du suivi de fonctions vitales ou de la surveillance des infrastructures.

 Cette infographie tirée de l’article scientifique publié dans Nature montre l’aspect de l’organe sensoriel situé sur les pattes des araignées de la famille des cténidés. Ces fissures parallèles captent la moindre vibration dans l’air et transmettent l’information au système nerveux de l’animal. D. Kang, M. Choi, Nature

Les araignées de la famille des Ctenidae sont capables de percevoir de très faibles vibrations à plusieurs mètres de distance grâce aux poils qui recouvrent leur corps mais surtout à des capteurs qui se trouvent dans leurs pattes. Il s’agit de petites fentes parallèles en forme de fissures aussi appelées organes lyriformes qui sont extrêmement sensibles aux sons et aux vibrations. C'est le système d’alarme qu'utilisent ces araignées pour sentir la présence d’une proie ou d’un danger. Ce phénomène biologique complexe a été décrit en 2009 par les professeurs Peter Fratzl (institut Max Planck) et Friedrich Barth (université de Vienne). Les scientifiques coréens se sont appuyés sur ces travaux pour recréer une version mécanique de cet organe, qu'ils présentent dans leur article publié par la revue Nature.

Le capteur consiste en une couche de platine de 20 nanomètres d’épaisseur déposée sur un polymère viscoélastique. La couche de platine est découpée pour imiter les fissures parallèles afin qu’elle puisse se déformer et s’étirer sous l’effet des vibrations et des ondes sonores. Un courant électrique est envoyé sur la partie en platine. Lorsque celle-ci est inerte, les fissures sont fermées et le courant passe sur toute la surface. Dès qu’une infime vibration se produit, les fissures s’ouvrent, créant une perturbation de la conductance. Ce sont ces variations que l'on mesure.

 Le capteur sonore développé par l’équipe de l’université nationale de Corée a été testé avec succès pour faire de la reconnaissance vocale dans un environnement bruyant, détecter chaque note d’un morceau de musique et prendre le rythme cardiaque d’une personne. D.Kang, M.Choi, Nature

Pour démontrer la performance de leur capteur, les chercheurs ont réalisé un essai en le plaçant au niveau du cou sur une dizaine de personnes. Chaque participant devait prononcer des mots dans un environnement sonore bruyant (92 décibels). Le capteur est parvenu à enregistrer les mots sans difficulté alors qu’un microphone classique avait beaucoup plus de mal à isoler du bruit parasite les mots vocalisés. Une autre expérimentation consistait à fixer le capteur sur un violon jouant l’air Salut d’amour du compositeur britannique Edward Elgar (voir l’essai en vidéo sur YouTube). Il a correctement enregistré chacune des notes qui ont ensuite été converties en signaux numériques pour être rejouées. Placé sur le poignet d’une personne, le capteur a pu également prendre un rythme cardiaque avec fiabilité.

 Rebecca Boyle 10/12/2014

Les chercheurs coréens disent être en mesure de configurer la sensibilité du capteur en fonction des applications en jouant sur la densité des fissures faites au film de platine. Par exemple, un capteur destiné à mesurer le rythme cardiaque n’aura pas besoin d’être aussi sensible qu’une version destinée à la reconnaissance vocale. Le système pourrait également être adapté pour créer des capteurs sismiques plus performants. Il est aussi question de réduire le coût de fabrication en remplaçant le platine par du cuivre ou de l’aluminium en vue d’une commercialisation que les chercheurs croient possible dans les cinq ans à venir.


Futura Sciences 13/12/2014

[BelleMuezza 0]

Conçu par des chercheurs l’université de Bielefeld en Allemagne, Hector est un hexapode dont l’anatomie et la décentralisation de son système nerveux s’inspirent des phasmes.

 CITEC Bielefeld 9/12/2014

Doté d’une coque en fibres de carbone et de 6 pattes aux articulations souples, Hector Hexapod Cognitive autonomously Operating Robot a été conçu pour aider les scientifiques à comprendre les déplacements des insectes notamment en terrain accidenté. En effet, grâce à un système nerveux distribué, les différentes pattes dotées de leurs propres capteurs communiquent et se synchronisent les unes avec les autres pour décider de se mettre ou non en mouvement. Un principe à base d’algorithmes réflexes lui aussi inspiré des insectes conférant à cette créature artificielle des facultés d’adaptation similaires à celles de ses homologues organiques.

Encore en développement, l’équipe en charge du projet espère bientôt être en mesure d’intégrer de nouveaux capteurs de distances dans sa tête bien que celui-ci intègre déjà deux caméras latérales ainsi que plusieurs capteurs tactiles.

Journaldugeek 23/12/2014

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Il possède une puissance d’accélération inédite chez les véhicules sous-marins fabriqués par l’homme.

La plupart des animaux aquatiques peuvent se mouvoir dans l’eau avec agilité, grâce et rapidité quand le besoin s’en fait sentir. Les céphalopodes (pieuvre, calmar, seiche) peuvent même battre des records de vitesse en remplissant leur corps d’eau qui est ensuite expulsée avec force, ce qui leur donne un surcroît de propulsion. Des chercheurs de l’université de Southampton et du MIT ont copié cette technique pour fabriquer un robot sous-marin doté d’une accélération surpuissante.

 Ce robot pieuvre bat des records de vitesse. Gabriel Weymouth (University of Southampton)

Le robot mis au point est avant tout destiné à faire la démonstration de l’efficacité du procédé et à réaliser des études hydrodynamiques en vue d’équiper de futurs sous-marins ou robots autonomes de ce type de propulsion. Il ressemble à un ballon de dirigeable à l’intérieur duquel un squelette imprimé en 3D permet d’assurer sa rigidité. Il mesure environ trente centimètres de long. Pour l’utiliser, il faut préalablement le remlir d’eau. Une fois en place l’eau est expulsée rapidement : le squelette interne permet d’éviter la déformation de l’enveloppe et de petites ailettes à l’arrière assurent une trajectoire droite.

 Gabe Weymouth 15/4/2013

L’accélération ainsi produite est très importante : le robot peut parcourir jusqu’à dix fois sa longueur en moins d’une seconde. Dans les tests, les ingénieurs l’ont lesté d’une charge utile de 1 Kg. Avec, il atteint un peu plus de 9,6 Km/h en une seconde. Cela correspond à un surpoids de 350 kilos sur une voiture de type Mini Cooper et qui serait capable d’accélérer en une seconde à 96 km/h.

Cette performance est sans précédent pour un véhicule sous-marin. "Les sous-marins construits par l'homme sont conçus pour être aussi simples que possible mais à l'exception des torpilles, qui utilisent des quantités massives de gaz propulseur, aucun n’est capable de parcourir au moins une fois la longueur de sa taille en une seconde, et ce malgré une complexité mécanique importante » souligne Gabriel Weymouth, de l’université de Southampton. Il estime que ce système de propulsion, toujours en phase d'évaluation, pourrait équiper les prochains engins sous-marins. Mais cette recherche pourrait avoir des conséquences dans d’autres domaines, en aérodynamique notamment. 


Sciences et avenir 6/2/2014

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Spot, le nouveau robot quadrupède de Boston Dynamics, a de quoi surprendre. Non seulement il monte les marches et trotte avec aisance au côté de son maître mais, surtout, il encaisse des coups sans tomber. Une performance technique qui montre les progrès accomplis par l’entreprise depuis son robot-mulet AlphaDog.

Depuis son acquisition par Google et son succès lors du Darpa Robotics Challenge (DRC), Boston Dynamics s’était fait plutôt discret. L’entreprise, à qui l’on doit plusieurs robots quadrupèdes aux performances étonnantes (le robot-guépard Cheetah ou le robot-mulet AlphaDog), ne s'est visiblement pas reposée sur ses lauriers. Elle vient de publier une vidéo sur YouTube montrant sa toute dernière création baptisée Spot.

 Ekim Rrac 16/8/2014

Mais Spot pourrait sans doute faire beaucoup plus. Plus rapide, plus agile et plus autonome, il pourrait par exemple effectuer des missions de reconnaissance sur le terrain. Il sera également intéressant de voir si Boston Dynamics cherche à adapter cette technologie de stabilisation à ses robots bipèdes comme son impressionnant Atlas qui s’est illustré lors du dernier DRC.


Futura Sciences 12/2/2015

[BelleMuezza 0]

Pas d’accéléromètre, pas de centrale inertielle : le robot volant BeeRotor ne dispose que d’un équipement minimal pour survoler un terrain accidenté en toute sécurité. Il y parvient en s’inspirant des méthodes de vol des insectes.

Grâce à son système de vision inspiré de celui des insectes, le robot BeeRotor vole en évitant les obstacles d’un terrain accidenté. Sans accéléromètre ni centrale inertielle, il ajuste sa vitesse et son altitude en mesurant le flux optique, soit la vitesse angulaire des objets qui défilent devant ses capteurs.

 Le drone qui voit comme un insecte Expert & Ruffier (ISM, CNRS/AMU)

BeeRotor, développé à l’Institut des sciences du mouvement (ISM, CNRS/Université d’Aix-Marseille), est le résultat d’années d’études sur le système de vision des insectes, et sur les moyens de le reproduire à l’aide de capteurs de vision et de logiciels de pilotage automatique. Les chercheurs de l’ISM avaient déjà montré l’efficacité du vol piloté par le flux optique sur un petit aéroglisseur.

 Franck Ruffier 26/2/2015

Avec un seul capteur de 24 pixels et des boucles de rétroaction pour piloter les rotors, le petit drone BeeRotor (80 grammes) réussit à suivre un terrain accidenté en évitant les collisions. Pour simplifier l’expérimentation et la répéter à volonté, le robot est fixé au bout d’une perche. Il effectue des trajectoires circulaires autour d’un axe, tout en conservant 3 degrés de liberté.

Deux types de capteurs ont en fait été testés :

- Le premier, Curvace, est une sorte d’œil d’insecte artificiel, constitué de deux demi-cylindres donnant un champ de vision panoramique.

- Mais les meilleurs résultats – en termes d’évitement d’obstacles — ont été obtenus avec le capteur de 24 pixels, plus simple, mais qui est découplé du corps du robot et se réoriente constamment pour rester parallèle à la pente du terrain suivi.

BeeRotor, robot biomimétique, permet de tester des hypothèses sur la vision des insectes. Mais ce type de système de vision minimaliste pourrait équiper des microdrones, quand les accéléromètres sont trop encombrants pour être embarqués. Et particulièrement les microrobots volants à ailes battantes (inspirés des oiseaux ou des insectes) : les oscillations du vol rendent inopérants les signaux produits par les accéléromètres… Des systèmes spatiaux pourraient aussi en bénéficier, quand chaque économie sur le poids ou la consommation d’énergie est un avantage.


Usine digitale 1/3/2015

[BelleMuezza 0]

En découvrant les secrets optiques de l'ornementation d'un gastéropode, l'helcion pellucide (Patella pellucida), des scientifiques ont ouvert la voie à une approche inédite et prometteuse pour la conception d’écrans d’affichage transparents. Une nouvelle preuve des possibilités offertes par le biomimétisme.

L’helcion pellucide (Patella pellucida) est une variété de patelle, de la famille des gastéropodes prosobranches, que l’on trouve en mer du Nord, dans la Manche et l’océan Atlantique nord-est. Sa carapace translucide est recouverte de fines lignes discontinues et parallèles d’un bleu métallique. Le mollusque utilise cette apparence pour leurrer les prédateurs qui le confondent avec un escargot toxique, lui-même paré de ce genre de lignes bleutées. De prime abord, pas grand-chose à voir avec les nouvelles technologies…

 L’helcion pellucide se protège des prédateurs en arborant ces fines rayures bleu métallisé. En analysant la structure de ce coquillage, des chercheurs du MIT et de l’université d’Harvard ont découvert un système de filtre de la lumière très élaboré qui pourrait inspirer l’ingénierie. Andy Cowley, Wikimedia Commons, CC by-sa 1.0

Sauf que le mécanisme optique ici à l’œuvre recèle un potentiel prometteur pour les sciences de manipulation de la lumière et en particulier la fabrication d’écrans transparents. C’est en tout cas ce que pensent des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de l’université Harvard, aux États-Unis, qui viennent de communiquer leurs observations dans un article publié par Nature Communications. Cette équipe a identifié les deux structures optiques à l’origine de cette particularité.

Les chercheurs ont scanné la coquille et remarqué qu’il n’y avait aucune différence de structure entre les zones marquées de lignes et les autres. Ils en ont conclu que le phénomène devait se produire non pas à la surface mais dans la profondeur de la coquille. En combinant une analyse en 2D puis en 3D, ils sont parvenus à visualiser l'architecture photonique. Dans les zones où se trouvent les lignes bleues, les surfaces supérieures et inférieures de la coquille sont uniformes, composées d’un empilement de plaquettes de carbonate de calcium et de couches organiques.


 Le microscope optique permet de découvrir le détail de la structure de la coquille de l’helcion dans les zones parcourues de lignes bleues. Dans la partie « b », on observe la structure en deux couches avec d’abord un agencement de strates en zigzags réguliers qui recouvre une seconde structure faite de particules sphériques dispersées de façon aléatoire (colloidal particles, en anglais). La première va filtrer uniquement la lumière bleue et verte tandis que la seconde va absorber le reste de la lumière qui frappe la surface de la carapace. Les vignettes « c » et « d » montrent des vues agrandies de ces structures. MIT, Harvard University

Mais, à 30 microns sous la surface, la structure diffère totalement et présente deux agencements : une structure faite de multiples couches de carbonate de calcium disposées en zigzag selon un espacement régulier et, sous celle-ci, une seconde structure faite de particules sphériques dispersées de façon aléatoire. À l’aide de différents outils de microscopie optique et de spectroscopie, les chercheurs ont pu conclure que la structure en zigzag agit comme un filtre qui réfléchit uniquement la lumière bleue et verte tandis que le reste de la lumière qui traverse la coquille est absorbé par les particules colloïdales. C’est ce processus qui donne un effet de surbrillance aux lignes bleues.

Cette découverte illustre une fois de plus l’énorme potentiel du biomimétisme. En effet, ces propriétés multifonctions si particulières sont potentiellement très intéressantes pour l’ingénierie des matériaux. Ainsi, la structure photonique de l’helcion pourrait servir à concevoir des fenêtres ou des écrans transparents qui afficheraient des contenus comme du texte sur certaines zones. « Les ingénieurs ne cherchent plus seulement à optimiser une seule propriété d’un matériau ou d’un appareil, comme un écran plus lumineux ou une densité de pixels plus élevée, mais plutôt à satisfaire simultanément plusieurs critères de performance et de design », écrivent les chercheurs à l’origine de cette étude. « Nous pouvons nous inspirer de la nature pour cela », concluent-ils.


Futura Sciences 3/3/2015

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Un matériau qui imite la peau de calmar est utilisé dans la composition d’un autocollant invisible aux caméras infrarouges.

"Les soldats portent des uniformes avec des motifs de camouflage familiers verts et bruns pour se fondre dans l’environnement pendant la journée, mais sous une lumière faible et la nuit, ils sont toujours vulnérables à la détection infrarouge" explique Alon Gorodetsky de l’université de Californie-Irvine. "Nous avons développé des autocollants souples qui permettent d’empêcher la détection active par infrarouge à partir d’une protéine de calmar".

 Les cellules colorées sur la peau du calmar. capture d'écran/ labo de biologie marine de Woods Hole (USA)

Les équipements de détection infrarouges sont utilisés pour la vision nocturne. Ils permettent de repérer des objets ou des êtres vivants qui émettent de la chaleur sous forme de rayonnements infrarouges dont le spectre est compris entre 700 et 1200 nanomètres. Dans certains cas un projecteur d'infrarouge associé au système de vision, permet de visualiser des objets sans chaleur intrinsèque, par réflexion. L’équipe d’Alon Gorodetsky a mis au point un système de films, souples et autocollants, réfléchissant les infrarouges et pouvant être utilisés pour échapper aux caméras de vision nocturne. Les chercheurs ont pour cela utilisé de la réflectine, une protéine structurale contenue dans les iridocytes, des cellules qui sont présentes dans la peau des calmars. La réflectine permet aux calmars de changer de couleur et de réfléchir la lumière.

 American Chemical Society 23/3/2015

La version actuelle reflète la lumière dans le proche infrarouge. L'équipe de Gorodetsky continue de peaufiner les matériaux, afin d’obtenir des autocollants pouvant être efficaces dans l’infrarouge moyen et lointain. Ces stickers pourraient aussi avoir des applications non militaires, par exemple dans l’élaboration de vêtements qui peuvent sélectivement piéger ou dégager de la chaleur du corps.  


Sciences et avenir 25/3/2015

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Des scientifiques se sont inspirés du poulpe pour concevoir un robot capable de rigidifier ou attendrir ses membres. L’outil pourra à la fois manipuler des organes avec une partie de son bras et opérer avec l’autre. Le dispositif pourrait aussi réduire le nombre d’instruments nécessaires pour une intervention et donc le nombre d’incisions.

Un robot médical qui se plie, s’étire et se faufile, comme le bras d’une pieuvre : tel est le prototype présenté jeudi 14 mai par des scientifiques italiens dans la revue britannique Bioinspiration & Biomimetics. Le bras robotisé, spécialement conçu pour la chirurgie mini-invasive, est également capable de manipuler des organes mous sans les endommager. Une partie du bras peut maintenir un organe pendant qu’une autre opère.

 Le poulpe est une source d’inspiration pour le monde médical. Uli Deck, DPA, AFP

Le « bras-pieuvre » est composé de deux modules identiques connectés entre eux. Ils sont divisés en trois chambres cylindriques que l’on peut diriger séparément. « La pieuvre n’a pas de squelette rigide et adapte la forme de son corps à son environnement », explique Tommaso Ranzani, le principal auteur de l’étude. L’objectif : permettre à la chirurgie d’accéder à des parties exiguës de l’abdomen ou d’autres parties du corps.

Comme l’octopode, le robot peut modifier la rigidité de son bras. D’outil rigide, il se transforme en outil flexible, un avantage certain par rapport aux instruments chirurgicaux traditionnels, selon les chercheurs de l’École supérieure Sainte-Anne de Pise à l’origine de l’invention. Le dispositif pourrait réduire le nombre d’instruments nécessaires pour une intervention et donc le nombre d’incisions. « Une seule opération chirurgicale nécessite souvent l’utilisation de plusieurs instruments tels que des pinces, des enrouleurs, des systèmes de vision et des dissecteurs », souligne Tommaso Ranzani. « Nous pensons que notre robot est le premier pas vers la création d’un instrument unique capable d’effectuer toutes ces tâches tout en sécurisant les organes ».

 Le « bras-pieuvre » est composé de deux modules identiques connectés entre eux. Les modules sont divisés en 3 chambres cylindriques que l’on peut diriger séparément. photobank.kiev.ua, shutterstock.com

Des tests montrent que le bras du robot peut se plier jusqu’à un angle de 255 degrés et s’étirer jusqu’à 62 % de sa longueur initiale. Sa rigidité peut augmenter de 60 à 200 %. Des simulations d’opérations, avec des ballons remplis d’eau pour représenter les organes du corps humain, démontrent que le robot est capable de manipuler des organes en même temps qu’il opère. D’autres chercheurs en robotique chirurgicale se sont déjà inspirés du monde animal, et ont créé des machines imitant par exemple le serpent ou la trompe de l’éléphant.


Futura Sciences 16/5/2015

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Le déplacement du ver de terre est le résultat d’un système de locomotion très complexe que les chercheurs s’efforcent de transposer à la robotique. Une équipe américaine y est parvenue avec succès. Son robot ver de terre est capable d’onduler son corps pour se déplacer sur des sols lisses mais aussi de se faufiler à travers des tuyaux beaucoup plus petits que son diamètre initial. Les applications envisagées couvrent aussi bien la médecine que l’industrie.

Le péristaltisme est un ensemble de contractions musculaires dont se servent notamment les vers de terre pour se déplacer. Aussi banal qu’il puisse paraître de prime abord, ce mode de locomotion est à la fois complexe et mal connu. Il recèle pourtant un potentiel tout à fait intéressant en robotique, en particulier dans la perspective de création de robots mous. Aux États-Unis, une équipe de scientifiques de l’université Case Western Reserve a réussi à créer un robot ver de terre dont le corps entièrement articulé se contracte de façon séquentielle et reproduit très fidèlement le péristaltisme.

 Composé de dizaines de pièces articulées reliées entre elles et actionnées par des moteurs électriques, ce robot reproduit fidèlement le péristaltisme, un ensemble de contractions musculaires dont se servent les vers de terre pour se déplacer en modulant la taille de leur corps. Andrew Horchler, Case Western Reserve University Biorobotics Lab, Vimeo

Ce CMMWorm (Compliant Modular Mesh Worm, en anglais) mis au point par le laboratoire Biologically Inspired Robotics est composé de six segments qui peuvent se contracter jusqu’à 52 % de leur diamètre maximal. Le corps est fait d’un maillage de modules articulés fabriqués avec une imprimante 3D qui sont reliés entre eux par des tubes de nylon. Le tout est actionné par des petits moteurs qui créent le mouvement de contraction synchronisé s’apparentant à la forme d’onde continue que l’on observe notamment chez les lombrics. Le système est actionné par un logiciel qui simule un contrôleur neuronal qui va créer ces différentes formes à travers le corps du robot.

 Cette vidéo montre la simplicité d’assemblage du robot ver de terre qui, grâce à un astucieux maillage de fil en nylon, peut onduler ses six segments de façon séquentielle et ainsi progresser sur un sol lisse. L’engin peut également contracter son enveloppe jusqu’à 52 % de son diamètre maximale et ainsi se faufiler dans des tuyaux. Case Western Reserve University Biorobotics Lab, Vimeo

« Cette forme de locomotion est particulièrement efficiente dans les espaces confinés. Mais, bien que le mouvement [péristaltisme, NDLR] soit compris depuis un certain temps, il a été rarement implanté dans une plateforme robotique de façon précise et effective », expliquent les chercheurs dans leur article publié dans la revue International Journal of Robotics Research. Le CMMWorm est en effet capable de se faufiler à travers des tuyaux et peut se déplacer sur un sol lisse. Un prototype de 70 centimètres a pu atteindre une vitesse de quatre mètres à la minute, ce qui représente environ deux fois l’allure d’un ver de terre biologique.

Les chercheurs de l’université Case Western Reserve envisagent diverses applications qui peuvent couvrir des domaines aussi variés que la médecine (chirurgie, endoscopie), l’industrie (inspection de tuyaux et de canalisations) ou encore les situations d’urgence pour des missions de recherche et sauvetage après des catastrophes.


Futura Sciences 26/10/2015

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Le constructeur automobile nord-américain Ford s’est associé à Procter & Gamble pour un projet de biomimétisme inspiré des formidables propriétés d’adhérence des pattes de geckos. L’idée est de produire des colles et autres adhésifs pour l’industrie automobile qui soient plus respectueux de l’environnement.

Les petits lézards de la famille des geckos sont dotés d’aptitudes uniques leur permettant de grimper et d’adhérer à n’importe quelle surface, c’est pourquoi des scientifiques ont décidé de les étudier en vue de développer des colles plus durables et de meilleurs systèmes de recyclages.

 Les pattes des geckos ont déjà inspiré de nombreux programmes de recherche et développement. Ford va travailler avec Procter & Gamble en s’inspirant de ces reptiles pour tenter de créer de colles pour l’automobile qui puissent être recyclées. Ford

Même si des scientifiques se sont déjà penchés sur les aptitudes de ces lézards, c’est la première fois que la production automobile étudie ces petits reptiles en vue d’améliorer les performances environnementales d’une industrie très polluante. Ford a annoncé travailler avec la firme Procter & Gamble sur un projet de biomimétisme qui va essayer d’imiter la capacité qu’ont les geckos à adhérer aux surfaces sans laisser de traces ni de résidus. Les colles et autres adhésifs sont beaucoup utilisés dans la production des véhicules, mais ils sont puissants et représentent un frein au recyclage des voitures mises au rebut.

« Résoudre ce problème pourrait permettre de baisser les coûts et de protéger l’environnement », a expliqué Debbie Mielewski, chargée de recherches chez Ford. « Cela veut dire que nous pourrions augmenter le recyclage d’un plus grand nombre de mousses et de plastiques, et réduire encore plus notre empreinte environnementale ».

De la même manière que la résistance et la complexité des toiles d’araignées fascinent et inspirent les scientifiques et les ingénieurs, la capacité d’adhérence du gecko*, capable de supporter jusqu’à 133 kg (soit environ 190 fois son poids de 71 grammes en moyenne) est une source intarissable de recherches. Lee Ellen Drechsler de Procter & Gamble se félicite de cette opportunité. Elle explique : « Nous avons un intérêt à recourir au biomimétisme en vue d’élargir notre approche pour résoudre d’importants défis de recherche ».

 Les doigts des pattes des geckos sont terminés par des millions de poils (appelés sétules ousetae) composés de kératine et dont le diamètre à la base est de quelques dizaines de microns. À leur extrémité, ces poils se scindent eux-mêmes en poils encore plus fins, de quelques centaines de nanomètres de diamètre, qui se terminent par une structure en spatule. À ce niveau entrent en jeu les forces de Van der Walls et là réside le secret principal des geckos pour courir sur les murs. Les scientifiques parlent d’adhérence sèche. Darpa

Par le passé, l’étude approfondie des moustiques a permis d’améliorer les aiguilles médicales, tout comme les recherches concernant le martin-pêcheur ont permis de mettre au point le train japonais le plus rapide du monde. « Comme nous visons à étendre notre engagement pour réduire notre empreinte environnementale, adopter une approche holistique et biomimétique est logique car la nature a des compétences pour utiliser le moins de ressources possibles, a noté Carol Kordich, en charge du développement de nouvelles stratégies durables chez Ford, avant de conclure que la nature est le meilleur guide ».


* Grimper aux murs comme des geckos, c'est possible : voir page 3 de ce sujet, sixième message)

Voir aussi : Un robot inspiré du gecko prêt à partir dans l’espace, en page 3 aussi mais premier message.



----->S'inspirer de la nature pour préserver l'environnement OUI... Mais quand il s'agit d'animaux, combien sont sacrifiés pour ce motif ? Ou les animaux sont-ils reproduits en 3D... Ce que les articles de presse oublient de préciser... au passage... Bien sûr toutes les recherches

Futura Sciences 25/10/2015