La robotique connaît une phase florissante grâce aux nouvelles technologies comme l’intelligence artificielle, mais elle doit encore relever des défis importants comme celui de minimiser son impact sur les milieux naturels dans lesquels elle est introduite. Comparée aux lourds robots métalliques en forme de chien de Boston Dynamics ou à ceux qui transportent des cartons dans les grands magasins, il existe la branche de la robotique douce qui conçoit des systèmes plus inspirés de la nature pour, par exemple, surveiller les plantations agricoles et les aider à croître. atténuer les effets d’une sécheresse comme celle que subissent chaque jour de plus en plus de régions d’Espagne.
Des centaines de graines ailées tombent au sol sur une vaste zone, leur fonction n’est pas de reproduire leur génétique et de générer de nouvelles plantes, mais de surveiller les conditions climatiques de la terre et de favoriser la culture. Ils sont graines robotisées, Acer i-Seedque des chercheurs de l’Institut italien de technologie (IIT) et de l’Institut Leibniz pour les nouveaux matériaux en Allemagne ont récemment présenté.
La la température, l’humidité ou la pollution sont quelques-uns des facteurs environnementaux que cette équipe de scientifiques compte étudier dans le futur avec ces graines artificielles luminescentes. Sa proposition a été publiée dans le revue scientifique Science Advancesoù ils détaillent les avantages de ces petits biocapteurs et leur efficacité pour aller plus loin que les autres dispositifs robotiques actuels.
Surveiller sans contaminer
Une surveillance continue et distribuée du climat ou de toute plantation agricole est essentielle pour clarifier la recherche de nouvelles stratégies contre le changement climatique, ainsi que pour la conservation des cultures qui causent tant de problèmes aux agriculteurs en raison de la pénurie d’eau. Cependant, l’utilisation de technologies communes dans lesquelles les capteurs sont répartis sur le terrain entraîne une série de risques d’impact environnemental. Il s’agit généralement de technologies coûteuses qui génèrent des déchets électroniques dans les environnements naturels.
Dans ce même objectif, de nombreuses inventions sont présentées dans lesquelles l’inspiration des plantes et des insectes est récurrente. Récemment, l’Université de Washington a développé un petit robot, MiliMobile, doté de roues et de panneaux solaires un peu plus gros qu’une puce. Il n’est pas le seul, certains se sont inspirés des pissenlits pour aller plus loin dans la surveillance du changement climatique, voire pour surveiller la pollution de l’environnement avec des puces volantes plus petites qu’une fourmi.
Acer i-Seed Institut italien de technologie (IIT) Omicrono
Ces derniers changent de couleur pour indiquer la présence de contaminants et se dissolvent dans les eaux souterraines au fil du temps. Deux qualités similaires à celles présentées par le nouvel Acer i-Seed qui mettent en vedette dans cet article et permettent un moins d’impact sur l’environnement, en même temps qu’ils transmettent les informations collectées au drone qui sert de support aérien.
Graines ailées artificielles
« Cette étude démontre qu’imiter les stratégies ou les structures des êtres vivants et les reproduire dans les technologies robotiques sont des éléments clés pour obtenir une innovation à faible impact environnemental en termes d’énergie et de pollution » a commenté Barbara Mazzolai, directrice associée de la robotique à l’IIT et directrice du laboratoire de robotique douce bioinspirée (BSR).
Ces petits capteurs sont créés pour imiter la forme des graines d’érable pour obtenir le même pouvoir de dispersion sur de longues distances et avec une utilisation minimale d’électronique. Lorsque les graines d’érable, également appelées samares, mûrissent, elles se détachent des branches et tombent au sol, mais avant d’être emportées et dispersées par le vent sur de longues distances, grâce à leur aile unique.
Acer i-Seed Institut italien de technologie (IIT) Omicrono
Les fruits des érables ont une aile asymétrique, pratiquement identique aux pales d’une hélice aéronautique. Au fur et à mesure que le fruit tombe, cette aile provoque un mouvement de rotation qui retarde son arrivée au sol, favorisant l’enlèvement de la graine. « C’est peut-être la même espèce de graine qui a inspiré le génie Léonard de Vinci à écrire son vite aerea », les chercheurs suggèrent.
Pour mesurer la température du sol et la communiquer à l’extérieur sans avoir besoin d’une longue liste de composants technologiques, la composition de la graine artificielle est constituée d’un matériau biocompatible et compostable. La la base est de l’acide polylactique (PLA) avec des particules de lanthanide fluorescentes, qui ne sont pas toxiques, mais sensibles à la température. Enfin, des graines artificielles luminescentes sont fabriquées grâce à des techniques d’impression 3D.
[El genial invento con el que ahorrar en luz y calefacción: sólo necesita sol y no requiere placas]
La hauteur des branches d’érable d’où volent les graines est recréée avec un drone pour lancer les graines artificielles sur le terrain à étudier. Une fois les i-Seeds posés, le drone les prend en photo équipé d’un système fLiDAR (détection et télémétrie de lumière fluorescente).
Ce système émet une lumière proche infrarouge, ce qui provoque la fluorescence des particules de lanthanide contenues dans les i-Seeds et leur détection par le drone. La température du sol est déterminée en changeant la photoluminescence, comme sa couleur et son intensité. Ces détails sont « lus » par le drone qui survole les lieux.
Acer i-Seed Institut italien de technologie (IIT) Omicrono
Cela permet une surveillance à distance et distribuée de la température du sol et d’autres paramètres sur lesquels ils se trouvent. Les chercheurs ont déjà testé l’Acer I-Seed en extérieur avec cette procédure et ont démontré sa viabilité.
Bien que ce projet se soit concentré sur la capacité de surveiller la température des graines, les chercheurs Ils envisagent d’incorporer des particules fluorescentes sensibles à d’autres paramètres environnementaux, comme l’humidité, le taux de CO2 ou les polluants. L’étude a reçu un financement de l’Union européenne grâce au projet I-Seed, coordonné par l’IIT et en collaboration avec l’institut allemand.
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