Des scientifiques créent un robot en métal liquide capable de traverser les barreaux, Terminator

Mar 19, 2023

Dans le film Terminator 2 : Le Jugement dernier, la mission du premier terminateur - joué par Arnold Schwarzenegger - est de protéger Sarah et John Connor du T-1000, un nouveau modèle de robot tueur du futur qui est si ductile qu'il peut retrouver sa forme facilement, même après avoir été touché ou tiré dessus. Maintenant, des scientifiques chinois et américains ont créé quelque chose qui ressemble à un minuscule T-1000. L'invention, faite d'un métal qui fond à température ambiante proche, peut passer de solide à liquide au gré de ses créateurs. Dans les expériences, le robot a pu s'échapper d'une cage en traversant les barreaux : il a fondu puis s'est à nouveau solidifié de l'autre côté. Il a pu retirer un objet étranger d'un estomac et souder un circuit LED.

Le T-1000 dans le film de James Cameron était un prototype fabriqué par la société maléfique Skynet avec un "polyalliage mimétique" de métal liquide. Le nouveau robot, qui a été présenté cette semaine dans la revue scientifique Matter, est également composé d'une matrice métallique : le gallium, qui, lorsqu'il est pur, fond à 85,6 ºF (29,8 ºC). En d'autres termes, il fond dans vos mains. En plus du gallium, le robot contient un alliage de trois autres éléments (néodyme, fer et bore) pour amplifier sa réponse aux champs magnétiques.

Le robot est composé d'un matériau connu sous le nom de matière de transition de phase magnétoactive - ou MPTM, en abrégé. Un champ magnétique, à une certaine intensité, induit un courant électrique à l'intérieur du gallium, générant de la chaleur et le transformant de solide en liquide. Sans atteindre ce seuil, ces champs magnétiques peuvent également faire sauter le robot de 20 fois sa hauteur, tourner à 1 500 tours par minute et se déplacer à une vitesse d'un mètre par seconde. Il n'est peut-être pas aussi gros que le T-1000 dans le film – il mesure à peine un centimètre de haut – mais c'est tout à fait le paquet d'énergie.

Dans l'une des vidéos partagées par les chercheurs (voir ci-dessus), on peut voir le robot MPTM en forme de figurine LEGO - environ cinq millimètres de large et un centimètre de haut - s'échapper d'une petite cage en traversant les barreaux dans un liquide état et solidifier à nouveau une fois qu'il est libre. "Un champ magnétique est utilisé pour le faire fondre en un liquide et le retirer de l'enceinte", explique Carmel Majidi, professeur de génie mécanique à l'Université Carnegie Mellon. De la même manière que le gallium fond lorsqu'il approche de 86ºF (30ºC), il se solidifie en dessous de cette marque, et une fois qu'il a traversé les barreaux, il redevient un métal dur. Le fait qu'il fonde dans la main ne signifie pas qu'il ne peut pas être aussi dur que les autres métaux.

Les scientifiques ont imaginé plusieurs expériences pour tester leur création. Dans l'un, ils le transforment en une vis qui peut atteindre les coins, pénétrer dans un trou sous sa forme liquide puis devenir solide, le scellant. Dans un autre, le robot MPTM agit comme soudeur sur un circuit LED, utilisant une partie de lui-même comme soudure ; le gallium fonctionne à la fois comme soudure et comme matériau conducteur, et comme les autres métaux, il a une conductivité électrique élevée, il est donc très efficace pour connecter des circuits. Mais, s'il fond à température ambiante, que se passera-t-il lorsque le circuit chauffera pendant qu'il fonctionne ?

Majidi reconnaît le problème de son changement d'état. "En raison de son point de fusion bas, il est possible que le gallium se ramollisse et même fonde lorsque le circuit devient chaud. Il sera toujours conducteur à l'état liquide, donc cela n'affectera pas ses performances. Cependant, pour l'empêcher de fuir ou de renversé, il faudrait le sceller avec du caoutchouc ou un autre matériau isolant souple », dit-il. En tant que directeur du Soft Machines Lab de Carnegie Mellon, le domaine d'expertise de Majidi est les matériaux mous, des cristaux aux métaux liquides - et il n'est pas trop préoccupé par la perspective de la fusion de son MPTM : "La plupart de mes recherches portent sur les circuits de métaux liquides dans lequel le matériau conducteur reste liquide pendant le fonctionnement du circuit. Tant que le métal est correctement scellé et isolé, les fuites ne sont généralement pas préoccupantes », explique-t-il.

Les créateurs du MPTM pensent qu'il pourrait avoir d'importantes applications médicales. À l'aide d'un modèle d'estomac humain rempli d'eau, ils ont résolu deux problèmes très courants en médecine : dans l'un, ils ont conduit le robot vers un corps étranger qu'il fallait retirer. Une fois à côté, un aimant a fait fondre le robot, qui a ensuite enveloppé l'objet. Puis, après qu'il ait refroidi, ils l'ont rapidement extrait avec des aimants. Dans l'autre, ils ont testé l'administration d'un médicament enveloppé dans du MPTM. Une fois arrivé là où il était nécessaire, il a fondu et a libéré le médicament.

Chengfeng Pan, ingénieur de l'Université chinoise de Hong Kong et co-auteur de l'article, a expliqué que "donner aux robots la possibilité de basculer entre les états liquide et solide leur donne plus de fonctionnalités". Ce qui vient ensuite, dit-il, est la promotion de ce système de matériaux pour "résoudre certains problèmes médicaux et techniques très spécifiques".

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