Les drones ont fait la preuve de leur utilité dans plusieurs secteurs d’activité. D’abord développés par les militaires, ils ont ensuite trouvé des débouchés dans l’industrie, les services, l’agriculture, les loisirs. De même que pour les autres engins volants, la bioinspiration permet d’améliorer les paramètres de performance : poids, autonomie, capacité à transporter des charges… Voyons quelques exemples.
L’encombrement spatial d’un drone peut être un inconvénient majeur, surtout si la mission du drone est de se faufiler dans des espaces contigus, étroits. Le drone Quad-Morphing mis au point par le CNRS a la particularité d’avoir des ailettes rétractables, qui lui permettent de changer d’envergure. Innovation inspirée de la perruche, qui est capable de replier ses ailes en plein vol, ce drone peut aligner ses quatre rotors, passant ainsi d’une envergure de 26 à 13 cm en moins de 0,2 seconde.
Pratique pour trouver son chemin entre des murs très étroits par exemple. In fine, il s’agit pour les ingénieurs de développer un guidage autonome pour que le drone puisse lui-même évaluer la nécessité de réduire son envergure, selon les obstacles qui se présentent à lui.
Des matériaux bio-inspirés pour le transport de charges
Amazon avait fait sensation il y a quelques années en dévoilant vouloir généraliser le transport et la livraison de ses colis par drone. Nous n’en sommes pas encore là, mais l’idée progresse. En témoigne les drones FlyCroTugs. Ces modèles de drones, de très petite taille, sont inspirés des capacités de la guêpe, qui est capable de transporter plus de 40 fois son poids. En effet, quand une guêpe se retrouve à devoir transporter une charge trop lourde pour elle, elle décide de la tirer en la traînant au sol. C’est ce qui a inspiré les chercheurs de l’université de Stanford, pour développer un drone minuscule et très léger (une centaine de grammes) capable de tirer des charges beaucoup plus lourdes que lui, via une forme de treuil relié à un câble. Mais la bioinspiration, dans ce cas, ne s’arrête pas là. Pour assurer l’ancrage du drone sur une surface, les chercheurs se sont inspirés en partie… des pattes du gecko, pour créer un adhésif suffisamment efficace. Ce sont ainsi 32 micro-pointes en forme d’hameçon qui permettent au dispositif de s’ancrer dans les aspérités de la surface sur laquelle il veut se poser dans le cas de surfaces rugueuses. Dans le cas de surfaces planes – comme des vitres – un second modèle a été développé, à base d’interaction électrique moléculaire, qui assure un maintien suffisant, sans l’aide d’un adhésif.
S’inspirer de la nature pour économiser de l’énergie
Chaque année, deux écoles d’ingénieurs, l’ISAE-Supagro et l’ENAC, organisent une rencontre au cours de laquelle les deux écoles s’affrontent – en toute camaraderie – sur un thème autour de l’innovation aéronautique. En 2019 cette rencontre avait pour thème les drones. L’occasion de découvrir des prototypes innovants et en l’occurrence bio-inspirés.
Une des finalités de cette bio-inspiration est de développer des drones consommant moins d’énergie lors de leurs vols, mais aussi de récupérer de l’énergie pendant le vol.
Prenons l’exemple d’un prototype présenté lors de ce concours comme un drone à extraction d’énergie. Ce dernier reproduit la technique de vol des oiseaux, en utilisant la force issue des variations de pression – liées au vent – autour du drone. Concrètement, les ailes du drone, bardées de capteurs, mesurent la pression atmosphérique sur les ailes pour les orienter de façon à profiter des rafales et économiser de l’énergie. Selon les chercheurs, il serait possible via cette technique d’améliorer l’autonomie des drones de 45 %. Seul bémol, ces améliorations ne sont envisageables que pour des appareils relativement petits, et sûrement pas pour un avion, puisque les ajustements perpétuels de trajectoires rendraient le vol très désagréable.
Par P.T
Cet article se trouve dans le dossier :
Drones : à quand le transport de biens et de passagers dans nos villes européennes ?
- Clearance : une plateforme pour aider les pilotes de drone professionnels à préparer leurs missions
- La start-up CAPS veut révolutionner le transport urbain grâce à ses drones
- U-Space : la gestion numérique du trafic aérien des drones se met progressivement en place
- Le marché du drone civil est-il en plein boom ?
- Neva Aerospace : des drones qui portent des charges de 2 tonnes !
- Drones professionnels : faut-il revoir la réglementation ?
- Drones industriels : peuvent-ils faire redécoller l'économie française ?
- “Avec les drones, l’industrie entre dans une nouvelle ère”
- Matériaux, conception : les drones de plus en plus bio-inspirés
- Drones : à quand le transport de biens et de passagers dans nos villes européennes ?
Dans l'actualité
- Des drones pour nettoyer la pollution plastique océanique?
- Parrot : le spécialiste du drone se lance dans l’imagerie thermique
- Echodrone, le bateau-robot du port d’Anvers
- Les drones vont-ils révolutionner l’agriculture ?
- Les drones, au service du BTP, des mines et des carrières
- Imprimer des exosquelettes flexibles pour les robots insectes
- Ce robot abeille aux muscles mous résiste aux chocs pendant son vol
- Biomimétisme : l’alliance entre innovation et sobriété
- Le numérique s’installe dans les exploitations agricoles
- Des matériaux vivants, créés à partir de bactéries et de levures
- Les plantes, une source d’inspiration et d’innovation
- Ce robot-libellule surveille les milieux marins
- Un dispositif pour brouiller les drones hostiles
- Faire voler des mini-drones, bientôt une réalité ?
- Avec Seasam, Notilo Plus débloque l’accès aux données sous-marines
Dans les ressources documentaires
- Matériaux fonctionnels
- Biomimétisme
- Microdrones bio-inspirés - Doter nos futurs robots aériens de l’agilité des insectes
- AntBot : un robot qui s’oriente comme une fourmi - Applications à la navigation à vue sans GPS ni magnétomètre
- Développement d'un insecte artificiel - Nanodrone dédié à la surveillance intra-bâtiment