Aller dans le sens du courant. Un nouveau design de nageur est une sphère qui s'effondre et se regonfle avec les changements de pression appliquée. Le nageur prend des formes légèrement différentes au cours des deux phases du cycle dégonflage-regonflage, qui génère un écoulement asymétrique dans le fluide environnant (flèches) qui lui permet de progresser vers l'avant. Crédit :A. Djellouli/CNRS/Grenoble Alpes Univ.
(Phys.org)—Une équipe de chercheurs de l'Université Grenoble Alpes a développé une nouvelle façon de propulser un objet à travers des fluides très visqueux. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit leur idée et comment les prototypes ont bien fonctionné lors des tests.
Les chercheurs en médecine ont cherché un moyen d'envoyer de minuscules robots à travers le corps pour administrer des médicaments ou effectuer une microchirurgie, mais ont rencontré de nombreux obstacles pour atteindre cet objectif. Un obstacle consiste à faire fonctionner un petit robot dans un environnement dominé par des forces visqueuses. À cause de ce, les chercheurs ont des options limitées pour la propulsion des robots. Les micro-organismes naturels contournent le problème en changeant de forme dans des directions différentes selon qu'ils sont impliqués dans un coup de propulsion, ou revenir à une forme originale. L'imitation de cette activité s'est avérée difficile en laboratoire. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé une toute nouvelle façon de propulser un petit robot se déplaçant dans un environnement à haute viscosité.
La nouvelle approche consiste à créer une sorte de ballon avec une moitié supérieure dont les parois sont plus minces que la moitié inférieure. Lorsque le ballon est rempli d'air, il apparaît comme les autres ballons, comme une forme principalement sphérique. Mais lorsque l'air est retiré du nouveau ballon, la moitié supérieure se dégonfle tandis que la moitié inférieure conserve sa forme, créant d'abord une configuration aplatie, puis une fossette. Lorsque le ballon est dégonflé alors qu'il est immergé dans un fluide à haute viscosité, il se déplace dans la direction de la fossette en raison du frottement entre le liquide et la surface de la fossette. Mais parce que le ballon reprend sa forme d'une manière différente lors du gonflage, le ballon n'est pas ramené à sa position d'origine.
Les chercheurs ont construit un prototype de ballon d'un diamètre de seulement 5 cm et un petit tuyau d'air. Le ballon a ensuite été placé dans un liquide qui était de 10, 000 fois plus visqueux que l'eau. Ils rapportent qu'ils ont pu manœuvrer le ballon vers l'avant en le remplissant d'air à plusieurs reprises, puis en relâchant la pression. Ils suggèrent que les futurs modèles pourraient utiliser des ultrasons pour gonfler et dégonfler le ballon afin de les propulser à l'intérieur du corps.
