À l’Université nationale de science et de technologie d’Ulsan (UNIST), en Corée du Sud, des chercheurs ont fabriqué un muscle artificiel à la fois flexible et incroyablement puissant. D’après leur étude parue dans Advanced Functional Materials, ce muscle peut soulever jusqu’à 4.000 fois sa propre masse, ce qui en fait probablement le seul membre du laboratoire capable de déplacer une voiture miniature sans transpirer !
Chimie musclée
Le secret de cette découverte ? Un matériau capable d’être tantôt souple, tantôt rigide, selon les besoins. « Notre recherche dépasse la limite habituelle des muscles artificiels, qui sont soit très extensibles mais faibles, soit puissants mais trop rigides », explique le professeur Hoon Eui Jeong, responsable de l’étude. « Notre matériau composite peut faire les deux. » Autrement dit, c’est un muscle synthétique qui sait s’adapter à la situation.
Cette flexibilité ouvre des perspectives intéressantes pour la robotique dite « souple », ces machines capables d’interagir plus naturellement avec leur environnement, voire avec nous. Exosquelettes, prothèses ou robots humanoïdes pourraient ainsi gagner en agilité sans sacrifier la force. Techniquement, les chercheurs ont conçu ce qu’ils appellent un actionneur composite magnétique, une sorte de muscle polymère dont les fibres contiennent de minuscules particules aimantées. Ces dernières peuvent être contrôlées pour moduler la rigidité du matériau, un peu comme si l’on pouvait contracter un muscle à distance.
Leur secret de fabrication repose sur deux types de réseaux chimiques : un réseau covalent très stable et un réseau physique réversible, capable de se reformer. Cette double structure offre à la fois la résistance et l’élasticité nécessaires à des mouvements durables. Pour renforcer le tout, les chercheurs y ont intégré des particules de néodyme-fer-bore (NdFeB), dispersées dans la matrice polymère et traitées avec un liquide transparent au nom impossible, l’octadécyltrichlorosilane, pour améliorer la cohésion du matériau.
Lors des tests, le muscle a montré une déformation de 86,4 %, soit plus du double de celle d’un muscle humain (environ 40 %). Sa densité énergétique atteint 1.150 kilojoules par mètre cube, soit environ 30 fois celle d’un muscle naturel. De quoi rendre jaloux n’importe quel culturiste en salle.
Concrètement, ce muscle artificiel offre une combinaison rare de souplesse et de puissance, qui pourrait inspirer les futurs robots mais aussi des dispositifs portables ou médicaux. Les chercheurs y voient déjà un moyen d’imaginer des robots humanoïdes plus « vivants », capables de gestes précis et d’interactions plus naturelles.
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