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Depuis quelques années, l'impression 3D est de plus en plus utilisée dans la constructionconstruction de bâtiments. Maisons, logements sociaux, casernes militaires, ponts ou même immeubles entiers, les robots maçonsmaçons fonctionnent tous sur le même principe, un bras robotisé appliquant du bétonbéton ou d'autres mélanges, couche par couche pour bâtir des mursmurs.
C'est une technique tout à fait différente qu'ont imaginée Markus Kayser et ses collègues du MIT. Décrite dans la revue Science Robotics, elle s'appuie sur des robots baptisés Fiberbots pour ériger des colonnes en fibre de verre. Ces robots tubulaires, de seulement 9 cm de long pour 10 cm de diamètre, sont constitués d'un corps gonflable en siliconesilicone doté d'un moteur et surmonté d'un petit bras.
Les robots tissent un tube en fibre de verre autour d’eux puis se dégonflent pour progresser vers le haut et dessiner un autre segment. © Mediated Matter
Ce bras enroule un fil de fibre de verre enduit de résine autour du ballon, puis la résine est durcie avec une lumièrelumière ultraviolette. On obtient alors un morceau de tuyau en fibre de verre très solidesolide. Dès que le segment atteint neuf centimètres de long, la machine se dégonfle et elle progresse vers le haut pour fabriquer un autre segment. En s'inclinant, il est possible de construire dans d'autres directions et d'obtenir toutes sortes de formes de colonnes.
Grâce à ce système, les chercheurs ont réalisé 22 tubes de 4,5 mètres de hauteur en à peine 12 heures grâce à une armée de 22 Fiberbots. Ces engins ne travaillent pas isolément. Ils se coordonnent entre eux pour éviter les obstacles et suivre un schéma de construction. Mieux, ils calculent eux-mêmes la meilleure configuration à adopter pour parbenir au résultat. Une sorte de construction collaborative, à l'instar des termites qui s'unissent pour bâtir d'énormes structures.
Les structures en fibre de verre érigées avec les robots sont très résistantes aux intempéries et au vent. © Mediated Matter
Construire après des catastrophes naturelles… ou sur Mars
La fibre de verre, très légère et résistante, est un matériaumatériau de construction idéal. Légère, solide, ininflammable et d'un prix similaire aux autres matériaux, elle est la plupart du temps utilisée en renforcement de structures en béton, mais aussi pour des toiturestoitures qui sont ainsi capables de supporter le poids de la neige et les intempéries. Cependant les moules ou les dragues nécessaires à leur fabrication sont géométriquement limités, coûteux à fabriquer et difficiles à entretenir.
Avec les Fiberbots, les chercheurs sont persuadés d'avoir trouvé une méthode pour « radicalement transformer » la construction. Ils proposent notamment d'utiliser ces robots pour bâtir des infrastructures dans des zones difficiles d'accès ou après des catastrophes naturellescatastrophes naturelles. Grâce à la multiplicité des formes qu'ils peuvent dessiner, les Fiberbots pourraient par exemple rapidement construire des ponts adaptés au terrain. « Et pourquoi pas des habitats sur la LuneLune ou sur Mars ? », rêve déjà Markus Kayser.
Ce qu’il faut
retenir
- Les Fiberbots sont des minirobots permettant d’ériger des structures tubulaires en fibre de verre.
- Ils sont capables de collaborer entre eux pour bâtir rapidement toutes sortes de structures.
- Cette technique pourrait notamment être utilisée dans des environnements hostiles.
