Inspiré des poulpes, les chercheurs ont développé une structure qui détecte, calcule et répond sans aucun traitement centralisé, créant ainsi un appareil qui n'est ni tout à fait un robot ni tout à fait un ordinateur, mais a les caractéristiques des deux. La nouvelle technologie est prometteuse pour une utilisation dans une variété d'applications, de la robotique douce aux appareils prothétiques.

"Nous appelons cela 'la logique tactile douce, ' et ont développé une série de prototypes démontrant sa capacité à prendre des décisions au niveau matériel - où le capteur reçoit des données - plutôt que de s'appuyer sur un système centralisé, système logique à base de semi-conducteurs, " dit Michael Dickey, auteur co-correspondant d'un article sur le travail et professeur Alcoa de génie chimique et biomoléculaire à l'Université d'État de Caroline du Nord.

"Notre approche s'est inspirée des poulpes, qui ont un cerveau centralisé, mais ont également des structures neuronales importantes tout au long de leurs bras. Cela soulève la possibilité que les bras puissent « prendre des décisions » sur la base d'entrées sensorielles, sans instruction directe du cerveau."

Au cœur des prototypes de logique tactile douce se trouve une structure commune :des pigments qui changent de couleur à différentes températures, mélangé dans un doux, forme de silicone extensible. Ce silicone pigmenté contient des canaux remplis de métal liquide à température ambiante, créant efficacement un système nerveux filaire spongieux.

Le pressage ou l'étirage du silicone déforme le métal liquide, ce qui augmente sa résistance électrique, en augmentant sa température au fur et à mesure que le courant le traverse. La température plus élevée déclenche un changement de couleur dans les colorants environnants sensibles à la température. En d'autres termes, la structure globale a un moyen accordable de détecter le toucher et la tension.

Les chercheurs ont également développé des prototypes de logique tactile douce dans lesquels cette même action - déformer le métal liquide au toucher - redistribue l'énergie électrique à d'autres parties du réseau, faire changer les couleurs du matériau, activer les moteurs ou allumer les lumières. Toucher le silicone à un endroit crée une réponse différente que de toucher à deux endroits; de cette façon, le système exécute une logique simple en réponse au toucher.

« C'est une preuve de concept qui démontre une nouvelle façon de penser à la façon dont nous pouvons transformer la prise de décision en matériaux souples, " dit Dickey.

"Il y a des organismes vivants qui peuvent prendre des décisions sans s'appuyer sur un processeur centralisé rigide. Imitant ce paradigme, nous avons montré à base de matériaux, logique distribuée utilisant des matériaux entièrement mous."

Les chercheurs explorent actuellement des moyens de fabriquer des circuits souples plus complexes, inspiré des capteurs et actionneurs sophistiqués que l'on trouve dans les systèmes biologiques.

Le papier, "Logique tactile des matériaux via des élastomères thermochromes souples innervés, " est publié dans la revue Communication Nature .