INsecte ARtificiel volanT – IN-ART

IN-ART est un projet de recherche fondamentale sur une nouvelle génération de micro-actionneurs destinés aux microsystèmes. L'objectif ultime est l?élaboration d'un démonstrateur de type micro-insecte volant artificiel. IN-ART s?inscrit dans la continuité du projet "Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs » intitulé OVMI. En effet, la mise en place en 2005 de cette thématique, au sein de l'IEMN, a permis de débloquer des verrous essentiels comme par exemple: la mise en évidence de la torsion passive des ailes, indispensable pour un actionnement simplifié et la validation d?un actionnement possible par un thorax résonant. Nous avons par contre rencontré des difficultés dans le choix de l?actionneur. C?est pourquoi, nos efforts se concentrent aujourd?hui sur deux nouveaux matériaux: -Le PDMS, bien connu du domaine des microsystèmes est utilisé uniquement comme matériau structurel. En lui rajoutant des électrodes souples (qui le laisseront libre de mouvement) et en travaillant avec des épaisseurs faibles (qq µm) les forces de Coulombs générées par l?application d?une tension, permettent de le rendre actif. -Le second, l'IPN-CP dont l'inventeur est le LPPI, est un électroactif à transfert ionique. Ce matériau n'ayant jamais été intégré dans des microsystèmes, nous proposons dans IN-ART d?explorer cette voie. Une évaluation précise des verrous scientifiques et technologiques, des risques pris a été faite pour ces deux matériaux nouveaux. Un ensemble de tests de caractérisations mécanique, électriques sont prévus pour identifier, comparer les performances respectives des ces polymères actifs. Le cahier des charges de notre démonstrateur est en adéquation avec les matériaux étudiés. Pour obtenir un vol battu ressemblant à celui d'un insecte il faut, de grandes déformations (angle de débattement des ailes ±30°), des fréquences comprises entre 40 et 200Hz, des forces moyennes de portance de quelques mN. Les polymères que nous étudions dans IN-ART répondent à ces critères. En liaison avec l'ONERA, nous développerons alors un microsystème d'une grande originalité au niveau international. En s'appuyant sur des données biomimétiques, en intégrant des matériaux actionneurs de nouvelle génération, en recréant la cinématique d'ailes d'insecte, en évaluant les effets aérodynamiques nous rassembleront, les éléments multiphysiques pour créer les étapes indispensables à la réalisation d'un Objet Volant Mimant l'Insecte. Le vol battu est un domaine scientifiquement peu connu en particulier sur l'axe aérodynamique, l'expertise de l'ONERA, les moyens techniques mis en place doivent permettre de générer des connaissances d'un intérêt international. La participation des étudiants de l'école d'ingénieur ENSIAME sous forme de plateau projets de fin d'étude bien insérés dans le projet et encadrés par les chercheurs de IN-ART viendront renforcer cette dimension du projet. Le LPPI, l'ONERA, l'ENSIAME et l'IEMN sont des partenaires qui travaillent ensemble depuis plusieurs années, les interactions sont déjà fortes et indispensables à ce type de projet multidisciplinaire. La complémentarité des partenaires est largement évoquée dans l'ensemble du document de IN-ART