Publié par aplusglass.com – Mise en ligne le 31/08/2024

La science ne cesse de surprendre. Des chercheurs sud-coréens ont mis au point une roue innovante capable de changer de forme en temps réel pour s’adapter aux terrains accidentés et franchir aisément les obstacles. Inspirée par la tension superficielle des gouttes de liquide, cette avancée technologique pourrait révolutionner la mobilité, notamment pour les fauteuils roulants et les robots, permettant de naviguer sur des terrains difficiles sans effort.

Les roues et les pneus sont des éléments si courants sur nos véhicules que nous ne réalisons souvent pas à quel point leurs performances sont limitées sur des surfaces inégales. Pour les utilisateurs de fauteuils roulants, en particulier, ces limitations se traduisent par une mobilité restreinte sur des terrains accidentés.

Ce n’est pas la première fois que la roue fait l’objet d’une réinvention. La NASA, par exemple, a développé des pneus indestructibles en alliage nickel-titane pour ses véhicules spatiaux, capables de se déformer puis de retrouver leur forme initiale. Michelin, de son côté, a conçu le prototype de pneu sans air Uptis, qui élimine les risques de crevaisons, mais reste limité en termes de franchissement d’obstacles en raison de sa rigidité. Les systèmes de chenilles, bien que performants, sont eux aussi contraints par des vitesses réduites et une consommation énergétique élevée en raison du frottement important avec le sol.

Une roue idéale pour les fauteuils roulants

C’est là que la tension superficielle entre en jeu. Ce phénomène, observé dans les liquides, est le résultat d’un déséquilibre des forces d’attraction entre les molécules. En s’inspirant de la manière dont une goutte de liquide maintient une forme circulaire grâce à ces forces, les chercheurs ont conçu une roue à rigidité variable, capable de surmonter les irrégularités du terrain tout en offrant les avantages d’une roue classique sur des surfaces planes.

Le secret de cette roue réside dans sa « structure de chaîne intelligente ». Ce système innovant est composé de blocs interconnectés autour de l’extérieur de la roue, reliés à un axe central par des rayons métalliques. En ajustant la distance entre les deux côtés de l’axe, les chercheurs peuvent modifier la longueur des rayons, ce qui permet à la roue de changer de forme en fonction des besoins :

• Lorsque l’empattement est augmenté, les rayons se raccourcissent, forçant les blocs de la chaîne à se rapprocher et formant une roue circulaire pour un déplacement rapide sur terrain plat.
• En réduisant le décalage, les rayons s’allongent et la chaîne se détend, permettant à la roue de se déformer et de franchir les obstacles.

Les tests effectués sur un fauteuil roulant à deux roues et un véhicule à quatre roues ont montré que cette roue adaptative peut surmonter des marches et des rochers irréguliers atteignant 1,2 fois la hauteur de son rayon. Le fauteuil roulant, pesant 120 kg, a réussi à traverser des terrains accidentés et herbeux, même s’il penchait dangereusement vers l’avant par moments.

Cependant, des améliorations sont encore nécessaires. Lors des essais, des particules de poussière se sont infiltrées entre les blocs de la chaîne intelligente, causant des dommages à la roue. Les chercheurs travaillent donc sur l’ajout d’une protection pour les versions futures. Malgré ces défis, cette roue adaptable offre un potentiel énorme pour l’avenir de la mobilité.

Source : Science Robotics