Les virevoltants (« tumbleweeds ») ont beau être devenus un cliché de cinéma, ils restent redoutablement efficaces dans leur domaine. Ces amas végétaux secs peuvent disséminer jusqu’à 250.000 graines sur plus d’un kilomètre. Une stratégie de dispersion qui a donné des idées à des chercheurs de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA), auteurs d’un robot autonome baptisé « Twirlbot ». Leur étude a été publiée dans Science Advances.
Une boule qui roule partout… ou presque
Visuellement, le Twirlbot ressemble à une petite boule tressée un peu étrange. Techniquement, il s’agit d’une sphère creuse composée de six bandes entrelacées. Lorsqu’une partie du robot est exposée à une lumière concentrée, le matériau chauffe et se contracte. Cela suffit à déséquilibrer l’ensemble, qui finit par basculer puis rouler. Une nouvelle zone se retrouve alors éclairée, ce qui relance immédiatement le mouvement.
Le plus surprenant, c’est que tout cela fonctionne sans électronique embarquée. Pas de batterie, pas de moteur, pas même un microprocesseur caché quelque part. Les chercheurs s’appuient uniquement sur les propriétés physiques des matériaux. L’équipe explique que la forme sphérique apporte plusieurs avantages assez pratiques. Contrairement à une roue classique, le Twirlbot peut partir dans n’importe quelle direction sans avoir besoin de tourner. Il résiste aussi mieux aux obstacles et évite plus facilement de rester coincé.
Et le petit robot ne se contente pas de rouler bien gentiment sur une table de laboratoire. Les essais montrent qu’il peut grimper des pentes, transporter de petites charges, résister après avoir été écrasé sous un pied et même corriger sa trajectoire pour suivre une source lumineuse ! Le Twirlbot s’en sort aussi sur des terrains très différents : verre, métal, sable, gravier, terre ou feuilles mortes. Tant que les obstacles restent raisonnables, il continue d’avancer sans trop broncher.
L’une des démonstrations les plus amusantes du Twirlbot concerne l’agriculture. Le robot peut transporter des graines dans sa structure et les disperser progressivement en roulant. Les vibrations liées aux basculements suffisent à faire tomber les graines au fil du trajet. Une fois son travail terminé, il repart tout seul.
Les chercheurs ont également imaginé un mode « trajet domicile-travail » alimenté par le Soleil. Grâce à des lentilles placées de chaque côté, le robot peut partir automatiquement dans une direction au lever du jour, rester immobile pendant les heures où le Soleil est trop haut, puis revenir à son point de départ au coucher du Soleil. Une sorte de navette miniature qui suit les horaires solaires. Autre point qui intéresse particulièrement les auteurs : le prix. Une version simplifiée du Twirlbot a été fabriquée avec du ruban adhésif, du papier cellulose et un simple marqueur noir pour absorber la chaleur. Malgré ce bricolage très low tech (0,002 dollar pour un petit modèle de 18 millimètres !), le robot fonctionne toujours.
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