μTUM , ou TUM est l'abréviation de l'anglais tumbling (la roulade). C’est un robot de taille microscopique qui se déplace en culbutant sur lui-même grâce à un champ magnétique.

L'objet est en polymère, façonné par photolithographie  (procédé assez couramment employé dans la production des semi-conducteurs); il prend la forme d'un rectangle plat, dont les deux bouts plus épais sont aimantés; la zone du milieu est non magnétisée.

Le microrobot mesure 400 × 800 μm, soit 0,4 sur 0,8 mm, plus petit qu'une tête d'épingle !

Il peut rouler sur son côté le plus long, ou sur son côté le plus court, selon l'alignement des particules magnétiques incrustées à ses extrémités.

Il peut atteindre une vitesse de 48 mm/s en milieu sec, ce qui équivaut à une distance égale à 60 fois sa taille par seconde !

En milieu humide, μTUM peut atteindre une vitesse de 13,6 mm/s, soit 17 fois sa taille.

Une future  application en biomédecine

Ce sont les chercheurs de la Purdue University's School of Mechanical Engineering et de la Lawrence Technological University qui ont conçu μTUM et l'ont soumis à une batterie de tests.

Ainsi, le micro robot s'est montré capable de franchir des bosses et des creux, dans des milieux secs, humides ou visqueux, tels l'eau, l'huile de silicone, le miel...

Il peut également escalader une pente inclinée de 60°, sèche ou humide.

Les performances de ce petit robot sont détaillées dans une publication parue dans le journal Micromachines.

Toutefois, le micro robot reste vulnérable aux contraintes du milieu.

A l'échelle microscopique, en effet, les micro robots sont  influencés par des forces électrostatiques et des forces de Van der Waals agissant entre les atomes ou les molécules : Ces forces plaquent le micro robot au sol.

Par ailleurs, les fluides très visqueux, comme l'huile de silicone, freinent le déplacement.

Les chercheurs ont donc opté pour  un mode de locomotion particulier, les roulades, sur un champ magnétique tournant, c'est-à-dire un champ dont la direction varie.

Cela permet au robot de rester en permanence en contact avec le sol : les frottements créent de l'adhérence et facilitent l'escalade des obstacles.

μTUM  devrait, un jour, intéresser la biomédecine :

Sa petite taille, son autonomie, sa capacité à surmonter des obstacles et se déplacer dans des milieux difficiles comme pour le corps humain en font un outil très prometteur.

Il servirait alors de «véhicule de transport » pour un médicament qui serait administré in vivo dans un organe ciblé.

La « cargaison » pourrait ainsi être installée sur le dos de μTUM, entre les deux bords aimantés.

 Les chercheurs envisagent également  d’équiper le micro robot de capteurs ou de caméras pour le guider à l'intérieur du corps.

Le terme « micro robot » désigne des robots de taille micrométrique et millimétrique.

Les robots qui sont à l'échelle nanométrique, 1.000 fois plus petite que le micromètre, sont appelés des nano robots.

Ces robots  sont l'avenir de la biomédecine car ils peuvent se faufiler à l'intérieur des organes, ou encore dans les vaisseaux sanguins.

Les chercheurs  mettent donc en œuvre toute leur énergie  pour les développer à des échelles de plus en plus réduites.

Parmi leurs applications potentielles innombrables on notera le traitement du cancer.

(D’après : Futura Science)

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