Les semi-conducteurs ne sont pas la seule technologie du silicium à dépasser la loi de Moore. Des chercheurs de l’Université Cornell ont dévoilé un robot entier suffisamment jeune pour s’adapter presque partout dans le corps humain – oui, même là-dedans – et suffisamment peu coûteux pour être produit à grande échelle.

Les robots marcheurs sont la création du professeur de physique Cornell Itai Cohen, du professeur de sciences physiques Paul McEuen et du professeur adjoint à l’Université de Pennsylvanie, Marc Miskin. Ce n’est pas le premier rodéo microscopique de Cohen, remarquez. Ce travail s’appuie sur ses efforts antérieurs sur des micro-machines inspirées de l’origami et qui changent de forme et parvient à surmonter un obstacle important qui sévit dans le domaine: l’absence d’un «système d’actionneur à l’échelle micrométrique qui s’intègre parfaitement au traitement des semi-conducteurs et répond aux signaux de commande électroniques standard », selon l’étude de l’équipe publiée mercredi dans La nature.

Les robots eux-mêmes ne mesurent que 5 microns d’épaisseur, 40 microns de largeur et entre 40 et 70 microns de longueur, selon la conception. Le cerveau et le corps sont constitués d’un circuit photovoltaïque en silicium tandis que les jambes sont constituées d’un quatuor d’actionneurs électrochimiques.

« Dans le contexte du cerveau du robot, il y a un sens dans lequel nous prenons simplement la technologie des semi-conducteurs existante et la rendons petite et libérable », a déclaré McEuen Actualités Cornell. «Mais les jambes n’existaient pas avant. Il n’y avait pas de petits actionneurs activables électriquement que vous pourriez utiliser. Nous avons donc dû les inventer et les combiner avec l’électronique.

L’Université de Cornell

Les jambes sont stratifiées à partir de bandes de platine épaisses en atome avec un «capuchon» en titane recouvrant une extrémité. Lorsque le platine est exposé à une charge électrique, les ions chargés négativement de la solution chimique environnante absorbent sur la surface du platine pour neutraliser la charge. Cette absorption provoque la flexion de la jambe de platine, bien qu’elle soit suffisamment fine pour ne pas se casser sous la contrainte de flexions répétées. Pour encourager le robot à bouger réellement, l’équipe fait exploser le photovoltaïque dans son corps avec des impulsions laser. Chaque ensemble d’impulsions cible un circuit séparé qui à son tour contrôle un ensemble séparé de jambes.

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«Bien que ces robots soient primitifs dans leur fonction – ils ne sont pas très rapides, ils n’ont pas beaucoup de capacités de calcul – les innovations que nous avons apportées pour les rendre compatibles avec la fabrication de micropuces standard ouvrent la porte à rendre ces robots microscopiques intelligents, rapide et productible en masse », a noté Cohen. «Ce n’est vraiment que le premier coup à travers l’arc que nous pouvons faire une intégration électronique sur un petit robot.»

Et comme ils sont construits selon la même méthode de production que les semi-conducteurs, ils peuvent être produits en masse de la même manière que les semi-conducteurs. En parallèle et à hauteur d’environ 1 million de robots par tranche de silicium de 4 pouces. L’équipe envisage un jour où des essaims de ces robots nageront dans vos fluides corporels, éliminant les plaques, réparant les vaisseaux sanguins, voire explorant votre matière grise.

«Contrôler un petit robot est peut-être aussi proche que possible de se réduire. Je pense que des machines comme celles-ci vont nous emmener dans toutes sortes de mondes incroyables qui sont trop petits pour être vus », a conclu Miskin.