C’est un bel exemple de la façon dont les effets inattendus peuvent être utilisés à bon escient. Eh bien, je pense que c’est inattendu, et je pense aussi que le mécanisme derrière la façon dont cela fonctionne n’est pas très clair.
Lorsque les choses sont petites, l’univers se comporte de différentes manières. La tension de surface est suffisante pour supporter le poids d’un patineur d’étang et les forces de Van der Waals peuvent tenir quelque chose dans une prise en fer. Dans ce cas, l’effet est la vibration. Prenez une petite plaque vibrante et mettez-la en contact avec une surface lisse et elle colle – pourquoi ? Ce n’est pas seulement une petite adhérence non plus – il peut résister à une traction de 5N.
Jetez d’abord un œil à la vidéo pour la voir en action :
C’est impressionnant, mais il y a quelques inconvénients. Pour le moment, la plaque ne colle que sur des surfaces lisses et elle vibre à 200 Hz, ce qui est assez bruyant. Un autre problème intéressant est qu’il n’est pas clair comment ou pourquoi cela fonctionne. Les chercheurs ont enquêté et ont découvert qu’il y avait une zone de basse pression sous la plaque, mais on ne sait pas pourquoi. C’est presque aussi intriguant que le fait qu’il ait une utilisation pratique.
En tant qu’ancien physicien, mon argent serait sur les modèles d’ondes stationnaires sur le disque circulaire – recherchez les fonctions de Bessel – créant un vide à l’état stable en poussant l’air hors du bord. Un peu comme une pompe péristaltique mais en cercle. Si tel est le cas, nous avons besoin d’un logiciel de simulation pour déterminer la meilleure forme et le meilleur signal de conduite.
Même si vous ne vous souciez pas de son fonctionnement, vous pourriez très bien en imaginer des utilisations et peut-être en améliorer le design. En particulier, peut-on se débarrasser des roues motrices en modulant le signal ? Et que diriez-vous de faire quelque chose pour coller aux surfaces rugueuses. Bien sûr, les chercheurs ont une longueur d’avance –
Nous émettons l’hypothèse que la flexibilité du disque permet la formation de ces motifs nodaux sous une force d’excitation relativement faible et que ces régions nodales permettent la génération d’une petite région adhésive au centre du disque en limitant le flux d’air entre l’intérieur et les régions extérieures. D’autres travaux restent à faire pour quantifier pleinement les effets de la rugosité de surface et de la courbure sur l’adhérence. Pour permettre à cette technique d’adhérence de supporter des charges plus importantes pour des applications telles que la gestion des entrepôts ou la domotique, une meilleure compréhension de l’évolutivité de cet effet avec la taille et le nombre de disques adhésifs est nécessaire.
Plus d’information
Adhérence basée sur les vibrations lubrifiées au gaz pour la robotique, par William P. Weston-Dawkes, Iman Adibnazari, Yi-Wen Hu, Michael Everman, Nick Gravish et Michael T. Tolley.
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