Prononcez le mot "pop-corn" et vous penserez probablement à une délicieuse gâterie de théâtre. Mais ces petits noyaux sont capables de faire beaucoup plus que de réduire la tension en sourdine d'un film de John Krasinski. Ils contiennent un réservoir de force déployable. Avec l’ajout de chaleur, le processus d’explosion libère une boîte d’énergie de Pandore qui, si elle est exploitée, peut être utilisée.
Steven Ceron, ingénieur en mécanique à l'Université Cornell (et, nous le supposons, adepte du pop-corn), a décidé de le faire en procédant à une série d'expériences. En mai, il a présenté les découvertes alléchantes à la conférence internationale de l'IEEE sur la robotique et l'automatisation: des robots alimentés par du pop-corn. Maintenant, Céron a écrit ses résultats dans un document — et cela a provoqué tout un chahut de la robotique.
«Ma première réaction a été de me demander s'il s'agissait d'une blague très bien documentée», déclare Adi Azulay, développeur de design chez Microsoft, qui n'a pas participé à la recherche. "Mais ils ont tout fait là-dedans et ont réalisé tout ce qu'ils se proposaient de faire."
Il est compréhensible que tout cela puisse être exagéré. L'expression «robots alimentés par le pop-corn» évoque tout à fait l'image, mais avant que votre imagination ne se déchaîne avec un scénario du film B détaillant des humanoïdes hyper-intelligents crachant des noyaux enflammés dans les rues de Manhattan, gardez à l'esprit que la fonctionnalité alimentée au maïs est toujours présente c'est l'enfance.
Les robots présentés dans l'article de Ceron, intitulé «Actionneurs de robots pilotés par pop-corn», sont simples: par exemple, l'un est une main à trois doigts qui saisit une balle spongieuse; un autre supporte le poids d'une kettlebell de neuf livres.
Les actionneurs sont des composants d'appareils ou de systèmes qui convertissent l'énergie en un mouvement volontaire, généralement pour accomplir une tâche, comme un mécanisme qui ferme et ouvre une vanne pour libérer de la vapeur. Mais les actionneurs peuvent aller au-delà des machines: votre biceps, par exemple, est une sorte d'actionneur, car il canalise l'énergie des cellules en mouvements tels que la flexion.
Quand un noyau de pop-corn apparaît, il subit une transformation physique saisissante. L'application réchauffe les poches d'eau à l'intérieur de la pépite en forme de goutte. Finalement, la pression monte à tel point qu'elle ne peut plus être confinée par la coquille extérieure fragile - et le contenu féculent explose (en passant, la «pop» que vous entendez est en réalité le son de la vapeur d'eau sous pression libérée chaînes). C’est cette éruption véritablement volcanique qui permet à la chair féculente et touffue à l’intérieur de se former en pirouette, augmentant jusqu’à 15, 7 fois son volume. Baignant dans l'air ambiant relativement frais, les vagues s'assèchent et se réinstallent en nuages bouffants et croquants qui se marient si bien avec du beurre et du sel.
Céron et ses collègues ont compris qu'ils avaient vu cette énergie perdue depuis trop longtemps. Dans le but d'exploiter le pouvoir de la pop, les chercheurs ont décidé de voir s'ils pouvaient aller à contre-courant et repousser les limites de cet amidon de base.
Dans une expérience, les chercheurs ont utilisé du maïs soufflé pour alimenter un actionneur «bloquant», ajoutant ainsi une intégrité structurelle à une coque externe lâche lorsque les noyaux sautaient. Le maïs soufflé s'est coincé contre lui-même lors de son expansion, rendant la structure suffisamment rigide pour tirer un poids suspendu de 100 grammes vers le haut. Dans un autre groupe, l’équipe a utilisé le maïs soufflé uniquement comme source d’énergie, en plaçant les grains dans un récipient souple entre deux plaques reliées par des fils. Lorsque les grains se sont ouverts, les plaques ont été écartées, ce qui a permis de tendre les fils et de serrer une «pince» en forme de main sous l'appareil.
«Nous espérons vraiment que [ce travail] motivera les autres à considérer des matériaux non traditionnels, même quelque chose d'aussi aléatoire que le pop-corn», a déclaré Ceron dans une interview avec Evan Ackerman de IEEE Spectrum .
Le gros inconvénient des robots à pop-corn? Il n'y a pas de Benjamin Buttoning, ces explosions ringardes. Il s’agit non seulement d’un actionneur ponctuel - mais une fois que vous avez rempli un système de maïs soufflé, vous devez encore nettoyer les décombres (bien que, comme le souligne le document, les noyaux en éruption se dissolvent dans l’eau au bout de deux semaines). C'est bien si vous travaillez dans des délais très très laxistes).
Mais ce qui manque à la durabilité en matière de pop-corn, c’est compenser sa légèreté, sa rentabilité et sa biodégradabilité, en particulier par rapport à une pompe à air qui, bien que capable de recycler l’air par son système, nécessiterait également un processus de fabrication relativement coûteux, qui ajoute: beaucoup de poids à un système robotique. En d’autres termes, le pop-corn pourrait peut-être devenir la plaque compostable de la vaisselle robotisée.
«Nous n'avons pas toujours besoin de rechercher des solutions de haute technologie», a déclaré la superviseure de Ceron, Kirsten H. Petersen, qui dirige le laboratoire d'intelligence incarnée collective de Cornell, dans un communiqué de presse. "Les robots simples sont peu coûteux et moins sujets aux défaillances et à l'usure."
Et, bien sûr, le pop-corn est vraiment comestible. Une application attrayante pourrait être un dispositif ingérable pour une procédure médicale - bien que les premiers chercheurs soient obligés de bricoler très soigneusement leur mécanique pour s'assurer qu'une série d'explosions contenant de l'amidon ne ferait pas de ravages dans le corps humain. Comme le fait remarquer Azulay, un autre obstacle est que "bien que le pop-corn soit ingérable, aucun des moyens de le faire éclater ne l'est."
Ainsi, bien qu'il puisse y avoir des noyaux de connaissances à tirer de ce travail, comme d'habitude, seul le temps dira si les résultats valent vraiment la peine d'être payés.
