Et si un robot pouvait récupérer directement son énergie… dans le sol sur lequel il marche ? Des chercheurs de l’université Fudan, en Chine, ont développé une membrane électrochimique capable d’alimenter un microrobot au contact de certaines surfaces. Cette nouvelle approche pourrait lever l’un des principaux obstacles à la miniaturisation : le poids disproportionné des batteries.
Une « peau » électrochimique sous les pieds du robot
À cette échelle, chaque gramme compte. Sur un robot de seulement 1,7 gramme, une batterie offrant deux heures d’autonomie pourrait représenter jusqu’à 94 % de sa masse. Les chercheurs ont donc déplacé la source d’énergie hors de la machine.
Le dispositif repose sur une membrane de polyacrylate de potassium fixée sous les pieds du robot, associée à une couche de platine et de carbone. Lorsqu’elle entre en contact avec une surface métallique comme du zinc ou de l’aluminium, ou avec du silicium, l’humidité et l’oxygène de l’air participent à une réaction électrochimique qui produit de l’électricité.
La membrane peut être fabriquée sur une surface d’environ 1 mm² pour seulement 0,05 mm d’épaisseur. Elle peut atteindre une performance énergétique jusqu’à 133 mW/cm², soit environ dix fois la densité de puissance de certaines microbatteries. Un prototype a ainsi dépassé les 10 000 pas grâce à ce nouveau système.
Le sol devient aussi un capteur
L’innovation ne sert pas uniquement à produire de l’énergie. Les variations de la réaction permettent au robot d’identifier la nature et même certaines caractéristiques de la surface rencontrée. Il pourrait donc rechercher lui-même les zones capables de l’alimenter.
Le concept complète d’autres travaux sur les microrobots destinés à évoluer dans des environnements difficiles d’accès. Tout n’est cependant pas résolu puisque le verre, le plastique ou la terre ne fournissent aucune énergie. Un supercondensateur restera donc nécessaire pour franchir ces zones « mortes ».
Cette approche pour le moins originale esquisse néanmoins les contours d’une robotique où l’environnement ne serait plus seulement un terrain à parcourir mais une véritable source d’énergie. Une idée particulièrement prometteuse pour les futures machines miniatures autonomes.
