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Robot-bactérie

  • Posté le : Lundi 16 Septembre 2013

Questions posées à :

Robot-bactérie

Quatre questions à Tian Tian Xu, doctorante à l’ISIR. Mécanicienne et électronicienne, elle conçoit actuellement un modèle de microrobot.

La robotique, c’est l’ensemble des domaines scientifiques qui regroupe la conception et la réalisation de robots. Et dans ce domaine, la nature est une source d’inspiration pour les chercheurs. Ceux du groupe MicRob de l’Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR), basé à Paris, cherchent notamment à mettre au point des microrobots. Pour les faire évoluer, les scientifiques s’inspirent de la forme et du mode de déplacement de certaines bactéries, des micro-organismes unicellulaires et sans noyau.

  • Quel est l’intérêt de fabriquer des engins aussi petits que les microrobots ?

    Robot-bactérie

    Nous nous inspirons de la bactérie Escherichia Coli. Dans le micromonde, les lois de la mécanique des fluides ne sont pas les mêmes. Par exemple, un coquillage comme la coque avance dans l’eau en s’ouvrant lentement puis en se refermant très vite. Nous faisons la même chose quand nous nageons. Nous poussons ou tirons d’un coup avec nos bras, puis ils se remettent en place lentement. Et ainsi de suite. Ce sont des mouvements réciproques. Dans le micromonde, ces techniques ne fonctionnent pas. Avec notre façon de faire, ce serait un peu comme si nous nagions dans du pétrole très visqueux. Nous n’avancerions pas ! Et Escherichia Coli nous inspire grâce à sa queue en forme d’hélice qui lui permet de tourner sur elle-même pour se déplacer. Elle n’effectue pas de mouvements réciproques.

  • De quoi s’inspire votre microrobot ?

    Robot-bactérie

    Nous nous inspirons de la bactérie Escherichia Coli. Dans le micromonde, les lois de la mécanique des fluides ne sont pas les mêmes. Par exemple, un coquillage comme la coque avance dans l’eau en s’ouvrant lentement puis en se refermant très vite. Nous faisons la même chose quand nous nageons. Nous poussons ou tirons d’un coup avec nos bras, puis ils se remettent en place lentement. Et ainsi de suite. Ce sont des mouvements réciproques. Dans le micromonde, ces techniques ne fonctionnent pas. Avec notre façon de faire, ce serait un peu comme si nous nagions dans du pétrole très visqueux. Nous n’avancerions pas ! Et Escherichia Coli nous inspire grâce à sa queue en forme d’hélice qui lui permet de tourner sur elle-même pour se déplacer. Elle n’effectue pas de mouvements réciproques.

  • Comment créez-vous votre robot ?

    Robot-bactérie

    Nous utilisons GaAs et InGaAs [NdR : un assemblage de galium et d’arsénide et d’indium galium et arsénide]. Nous déposons deux couches de ces atomes sur un autre matériaux qui sert de substrat (de base). Pour chacune des couches, la distance entre les atomes n’est pas la même. Cela engage une contrainte sur l’interface des deux couches et une fois le substrat enlevé, elles s’enroulent toutes seules. Cela donne une hélice. Elle mesure 60 micromètres de longueur et 0,030 micromètres d’épaisseur [NdR : 1000 micromètres = 1 millimètre].

  • Et après ? Comment le robot avance-t-il ?

    Robot-bactérie

    C’est bien le problème. Pour le faire tourner et profiter de cette forme d’hélice pour évoluer, nous nous servons actuellement d’un champ magnétique que nous générons entre trois paires de bobines. La plus petite paire fait 10 cm de diamètre, la plus grande en fait presque 30 cm. On pourrait à terme imaginer de grandes bobines au milieu desquelles on placerait une personne. Nous pourrions injecter les microrobots dans son corps puis diriger leur parcours grâce au champ magnétique généré. Notre grand problème à l’heure actuelle, c’est la vision. Même avec les microscopes performants que nous utilisons, nous perdons souvent la trace des microrobots.


    Tout cela n’est pas pour demain !

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