Le meilleur de la tech #17

Place aux électrodes dépoussiérantes

D’ici 2030, l’énergie solaire devrait représenter près de 10 % de l’énergie globale, à l’aide de panneaux solaires principalement implantés dans les déserts. Or, le pire ennemi du panneau solaire n’est autre que la poussière. En s’accumulant, elle bloque la lumière solaire et limite les performances du système. Un nettoyage est donc requis… qui requiert un peu moins de 40 milliards de litres d’eau chaque année ! Une méthode à la durabilité douteuse, d’autant plus dans les zones désertiques. Des chercheurs du MIT (Massachussetts Institute of Technology) ont choisi de privilégier une approche sans eau pour retirer les particules de poussière des panneaux solaires. En générant un champ électrostatique, ils ont d’abord estimé la charge des particules de poussière. L’objectif ? Déterminer le seuil du potentiel électrique à partir duquel la poussière sera repoussée par des électrodes chargées par induction. Le 11 mars 2022 dans Science Advances, l’équipe du MIT a révélé le développement d’un prototype. Il s’agit en fait d’une plaque de verre enduite d’oxyde de zinc dopé à l’aluminium sur le dessous – la première électrode – et d’aluminium sur le dessus – la seconde électrode. Le tout étant mobile afin d’éviter que la plaque nettoyante ne gêne l’apport de luminosité solaire. Les tests en laboratoire ont montré qu’avec l’application d’une tension proche de 12 kV, les poussières étaient retirées du panneau de telle manière que le système récupérait jusqu’à 95 % de la puissance perdue. Un premier pas vers le nettoyage à sec qui pourrait également intéresser les agences spatiales et leurs rovers martiens, qui carburent aussi à l’énergie solaire.

Des graines-robots inspirées des pissenlits

Déployer une myriade de capteurs sur une zone étendue est une tâche ardue, coûteuse aussi bien en temps qu’en argent. Pour mettre au point leurs capteurs, des chercheurs de l’université de Washington se sont donc inspirés d’une méthode naturelle très efficace : la dispersion des graines de pissenlit. Pesant à peine 1 mg, celles-ci arborent une structure en filaments hérissés qui ralentit fortement leur chute libre une fois que le vent les a emportées dans les airs. Présentés le 16 mars 2022 dans Nature, les capteurs millimétriques de l’équipe de Washington ont une masse 30 fois supérieure à celle de la graine de pissenlit ! Ce qui est finalement peu : tout juste 30 mg. Privés de batterie, ils fonctionnent uniquement grâce à l’énergie captée par des cellules solaires. Quant à la transmission des données (température, humidité, pression, ensoleillement), elle s’effectue sans fils et avec une portée allant jusqu’à 60 mètres. Mais la route menant à ces petits prodiges de technologie a été longue, avec pas moins de 75 designs différents testés par les scientifiques ! Désormais, les graines-robots chutent à environ 0,87 m/s et réussissent leur atterrissage plus de 95 % du temps. De plus, les résultats obtenus en environnement extérieur montrent une dispersion par le vent de 50 à 100 mètres de distance. De quoi intéresser à l’avenir des domaines comme l’agriculture digitale ou la surveillance climatique.

BirdBot : une autruche version robot

Elles ont beau parfois dépasser les 100 kg, les autruches parcourent la savane à une vitesse avoisinant les 55 km/h ! Une performance qui serait due à la structure de leurs pattes, et qui a de quoi faire de l’œil aux roboticiens… En effet, l’un des défis permanents dans la conception de jambes robotiques est celui de l’efficacité énergétique – une bonne partie de la consommation consistant à simplement soutenir sa propre masse en tenant la posture. Le groupe de locomotion dynamique de l’Institut Max Planck des systèmes complexes, associé à l’université de Californie, s’est mis en devoir de copier l’exemple naturel offert par l’autruche. C’est ainsi qu’est né BirdBot, des jambes robotiques dont le fonctionnement a été détaillé dans Science Robotics le 16 mars 2022. Quand il est à l’arrêt, la conception de BirdBot lui permet de répartir sa masse sur les divers joints qui le composent. De plus, son réseau de tendons élastiques stocke de l’énergie et permet un déplacement rapide et coordonné. Le résultat final est une locomotion robotique bipède dirigée à l’aide de quatre vérins, avec une haute efficacité énergétique.