Microrobot à électromouillage: Contrôle d'articulations liquides par électromouillage – E-WetBot

L'échelle microscopique (de 1 à 100 microns) manque de systèmes robotiques compacts offrant un espace de travail bien plus petit que leur dimension globale. Cela entrave la réalisation de systèmes robotiques pour des applications où un faible encombrement est essentiel telles que la chirurgie peu invasive ou la microfluidique.

E-WetBot vise à résoudre ce défi en utilisant les forces de tension superficielle (force entre deux fluides non miscibles), car elles deviennent prédominantes à petite échelle en raison de leur dépendance linéaire avec la taille du système. Ceci sera réalisé en fusionnant l'utilisation d'une articulation liquide et de l'électromouillage. Une articulation liquide est constituée d'un liquide dans un environnement gazeux (ou l'inverse) joignant et guidant des pièces grâce à la tension superficielle. Son utilité a été démontrée pour des micros/nanos mécanismes passifs. L'électromouillage permet la variation de l'angle de contact du liquide sur une surface grâce à une tension électrique (la tension rend la surface hydrophile).

La question scientifique du projet est donc de comprendre comment l'électromouillage peut rendre actif une articulation liquide et permettre le contrôle de systèmes microrobotiques. Les tâches suivantes permettront de répondre à cette question :
1/ Modèle de joint fluide actif : des modèles seront étudiés pour capturer la dynamique et l'hystérésis de l'articulation liquide active.
2/ Conception et fabrication de microrobot par électromouillage : les électrodes et microrobots flottants seront réalisés en salle blanche. Une plateforme d'électromouillage sera également mise en place.
3/ Optimisation des commandes du microrobot électromouillant : après une étude du domaine linéarisable, une boucle fermée basée sur la détection proprioceptive avec mesure d'impédance sera développée.
4/ Conception du démonstrateur : deux démonstrateurs illustrant le potentiel de la chirurgie non invasive et de la microfluidique seront réalisés.