Nous avons vu, nous avons entendu, nous avons senti et pourtant nous n'avons pas bien compris. Dans un article publié récemment, intitulé «Popcorn-Driven Robot Actuators», des chercheurs du Collective Embodied Intelligence Lab de l'Université Cornell montrent comment les propriétés de propulsion du pop-corn peuvent être utilisées pour plus de joie que de collations..
Sous leur tutelle, le grain modeste a aidé les robots à changer de forme, à saisir des objets et même à porter des poids modérément lourds. «Au début, Popcorn semblait être une idée idiote», écrit Kirstin Hagelskjær Petersen, responsable du laboratoire, dans un courrier électronique. "Mais maintenant, nous pensons que [cela] est très prometteur pour de nombreuses applications."
La plupart des créations du Collective Embodied Intelligence Lab sont inspirées d'insectes qui, même s'ils sont petits, peuvent accomplir beaucoup en travaillant ensemble en essaims. Dans le passé, Petersen et son laboratoire ont développé une technologie basée sur les termites, les araignées, et les abeilles.
Le pop-corn aussi est petit mais puissant. C'est «un matériau multifonctionnel capable de modifier très rapidement ses propriétés mécaniques», explique Steven Ceron, doctorant au laboratoire de Petersen, et auteur principal du journal. Cela en fait un excellent candidat pour alimenter des actionneurs robotiques, des composants de robots qui, plutôt que de détecter et de réagir à leur environnement, effectuent des tâches par le biais d'un mouvement physique. («Pour être un robot [complet], il faudrait probablement d'autres pièces qui n'étaient pas alimentées par le pop-corn», dit Ceron.)
«Tous les pop-corn fonctionnent de la même manière», poursuit-il. "Vous le chauffez, et s'il atteint sa température critique, il subit une réaction physique-chimique-slash." Ou, comme lui et ses co-auteurs le mettent dans le papier lui-même, "les noyaux représentent un réservoir d'énergie qui peut être déployé dans le mouvement mécanique en cas de besoin. "Ou, en d'autres termes:" Il apparaît. "
Le pop-corn peut alimenter les actionneurs de différentes manières. Laboratoire d'intelligence incarnée collective de l'Université CornellEn exploitant la puissance de ce popping et les interactions qu’il crée entre les noyaux, Ceron et ses collègues ont été en mesure de construire plusieurs types d’actionneurs à pop-corn. Dans l'un d'entre eux, une douzaine de noyaux non copiés sont placés dans une bobine de fil métallique et entourés de quelques couches de tubes en silicone. La tension est appliquée au fil (lentement, «pour empêcher le maïs soufflé de brûler», expliquent les auteurs).
Au fur et à mesure que les noyaux sautent, ils se pressent les uns contre les autres, ce qui fait que le tube en silicone passe de tombant à rigide et soulève un poids de 100 grammes. Dans une autre machine, décrite comme «une pince souple à trois doigts alimentée par une expansion de pop-corn», les mêmes principes s'appliquent, mais l'actionneur est en forme de trépied. Lorsque le pop-corn apparaît, il serre sa balle autour d'une balle en caoutchouc..
Les deux font partie d'une catégorie appelée «actionneurs de brouillage», couramment utilisés pour saisir des objets de formes non uniformes. «La façon dont cela fonctionne normalement est que vous avez une sorte de poudre ou de sable dans un sac et que vous aspirez l'air avec une pompe ou un compresseur», après quoi le dispositif de saisie se ferme autour de sa cible, dit Ceron. (Vous pouvez en voir un en action ici.)
Une collaboration pop-corn-origami soulève une kettlebell. Laboratoire d'intelligence incarnée collective de l'Université Cornell«Vous pouvez réaliser la même chose ici avec le pop-corn. Mais au lieu d'avoir à inclure une pompe ou un compresseur encombrant pour aspirer l'air, vous auriez simplement besoin de cette batterie [pour le chauffer]. Vous pourriez avoir une nouvelle classe d'actionneurs de brouillage. "
Pour un autre type d'actionneur, le groupe a pris du papier - dans ce cas, un sac recyclé de maïs soufflé biologique de Newman's Own l'a plié sous la forme d'un soufflet, l'a rempli de maïs soufflé et l'a collé. Ensuite, ils l'ont collé dans un four à micro-ondes pour «réaliser… l'expansion», comme le dit l'article. La forme résultante a gardé sa forme et a résisté à la compression. «Une fois qu'elles apparaissent, elles s'emboîtent l'une dans l'autre», explique Céron. "Ils ont même réussi à tenir une kettlebell de 9 livres."
Dans une dernière expérience, l’équipe a fabriqué un engin particulièrement Rube Goldberg. Les noyaux non sautés étaient placés entre deux plaques de bois, qui étaient attachées à une griffe par des tendons souples. De l’air chaud était soufflé à travers les trous de la plaque inférieure jusqu’à ce que le maïs soufflé éclate, soulevant la plaque et refermant la griffe.
C'est très amusant. Mais comme le souligne Ceron, le pop-corn présente de sérieux avantages en tant que carburant robotique. «Dans ce laboratoire, nous cherchons toujours des moyens de fabriquer des robots pouvant être alimentés très facilement… avec des matériaux très bon marché», dit-il. Popcorn convient parfaitement: il est facilement accessible (excédent de maïs, n'importe qui?), Il est léger et, à moins que vous ne l'achetiez déjà au cinéma, il a tendance à être relativement bon marché..
Ceron explique que le principal inconvénient est que son changement d'état est irréversible: vous ne pouvez pas extraire un noyau, chaque mouvement ne peut donc se produire qu'une fois par dose de carburant. Étant donné que le maïs soufflé se dissout dans l'eau, il est peut-être possible d'inonder la chambre de maïs soufflé du robot, d'attendre que tout fondre et de s'écouler, puis de le remplir à nouveau. «Je pense que cela pourrait être la prochaine étape», dit Ceron.
Ou bien, vous pouvez toujours demander à des cinéphiles affamés de manger vos déchets. Il y a certaines choses que les humains seront toujours mieux à.
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