Vous vous souvenez probablement de ce film qui nous faisait tous rêver, un film dans lequel une équipe de médecins se faisait miniaturiser pour aller soigner un patient directement sur le front, dans son propre corps. Et bien, l’Aventure intérieure est en passe de devenir réalité grâce aux travaux de recherches du MIT, présentés la semaine prochaine à la Conférence International de Robotique et d’Automation de Stockholm.
L’équipe à l’origine de ce projet est emmenée par Daniela Rus que l’on connaît déjà pour ses recherches sur les robots imprimés en composants solides et liquides mais également pour avoir développé un système de navigation en escadrons grâce à un dispositif de cartographie 4D pour les drones. Et pour cause, Daniela Rus est à la fois professeure à l’Electrical Engineering & Computer Science et directrice du CSAIL, le laboratoire du MIT spécialisé dans la science informatique et l’intelligence artificielle.
L’an dernier, l’équipe présentait son premier prototype de “robot origami”, un concept de robot minuscule (1cm de longueur) et pliable. Le but ? Naviguer sans problèmes dans votre corps. Ces petits robots sont capables de marcher, de grimper, de nager et de porter des charges deux fois plus lourdes qu’eux. Tout cela grâce à un ingénieux système de contrôle magnétique.
Les chercheurs provenant du MIT, de l’Université de Sheffield de l’Institut de Technologie de Tokyo ont démontré que leur minuscule robot origami pouvait être ingurgité dans une capsule avant de se déployer tel un accordéon dans un corps humain. Le robot se déplace en utilisant des champs magnétiques externes.
La mission de ce robot médical est en fait d’utiliser les champs magnétiques qui lui permettent de se déplacer pour récolter les batteries qu’un patient aurait malencontreusement avalé. On dénombre plus de 3500 cas d’ingurgitation de batteries de montres rien qu’aux Etats-Unis. Un chiffre pas si énorme pour justifier un tel projet, mais l’équipe s’en défend, concevoir et tester un robot de ce type pourrait révolutionner la médecine : “C’est vraiment génial de voir nos robots réaliser des choses avec un impact potentiellement énorme dans le domaine médical” a expliqué Daniela Rus, car “pour les applications à l’intérieur du corps, nous avons besoin d’un système robotisé qui soit petit, contrôlable et libre de ses mouvements“. D’autant plus que les batteries ingurgitées peuvent libérer de l’hydroxyde et détruire les tissus biologiques.
Comme son aîné, ce nouveau modèle de robot origami se meut grâce au déplacement stick -slip (collé-glissé), un phénomène mécanique qui associe deux types de frottements, l’un statique et l’autre dynamique. Très simplement, cette force intervient lorsque il y a friction entre ses membres et la surface sur laquelle il se déplace, une friction qui se relâche lorsque le corps du robot se contracte et modifie la répartition de son poids.
Pour réaliser cette friction, l’un des plis de l’accordéon contient un aimant qui réagit aux changements de forces magnétiques alentours et qui permet au robot entier de se déplacer principalement grâce à des forces rotationnelles. Ce phénomène de contraction en accordéon, a été rendu possible grâce à un matériau “intelligent” qui change de forme selon la température. Mais parce que l’estomac est un milieu liquide, il a fallu penser à plusieurs modes de déplacement. Si 80% des déplacements reposent sur le phénomène stick-slip, les 20% restants relèvent d’une propulsion aquatique, selon les calculs de Shuhei Miyashita, membre du projet et ancien doctorant du MIT. Une fois le problème du mode de déplacement résolu, il en survient un autre : celui de la miniaturisation du robot et son absorption par l’homme. Pour pouvoir comprimer le robot dans une capsule digestible, il a fallu non seulement faire en sorte que le robot soit minuscule, “ce qui explique que nous ayons dû recourir à un design relativement plat” précise Miyashita, mais aussi que la force générée lors de la fusion de la capsule une fois avalée soit assez grande pour déployer complètement le robot. A travers un processus “d’expérimentation et d’échecs“, les chercheurs sont finalement arrivés à produire ce petit robot rectangulaire, qui s’apparente à un petit accordéon.
Dernière particularité de ce robot. Il est constitué d’un matériau bio-compatible. Après de multiples essais, les scientifiques ont finalement opté pour un matériau à base d’intestins de porc. Un choix de matériau qui s’est curieusement fait après que les chercheurs ont passé “un certain temps sur les marchés asiatiques en quête de matériaux intéressants“, explique Shuguang Li, co-auteur de l’article de recherche. L’emballage du robot est ainsi constitué d’un matériau biodégradable appelé Biolefin, un genre de film plastique sans acide, couramment utilisé pour emballer des CD, DVD, savons et bougies.
Maintenant, il ne reste plus qu’à savoir comment on va faire sortir le robot de son corps.
Petit bonus nostalgie :
Cet article L’Aventure intérieure, bientôt une réalité grâce au micro-robot bio-compatible et ingérable du MIT est apparu en premier sur H+ MAGAZINE.