Optimisation topologique multi-matériaux et contrôle de microrobots : application à la microscopie corrélative – RoboTop

Le projet RoboTop vise à développer un cadre méthodologique novateur pour la conception et le contrôle de microrobots en établissant (i) un continiuum entre les outils de conception multi matériaux et les techniques de microfabrication, et (ii) des méthodes hybrides pour la modélisation et le contrôle. En s’appuyant sur les avancées récentes en optimisation structurelle et en intelligence artificielle, ce projet explore le potentiel de l’optimisation topologique et du contrôle afin de concevoir des structures microrobotiques intégrées, où les fonctions d'actionnement et de mesure sont directement incorporer dans le matériau. Cette nouvelle approche ouvre la voie à une génération de microrobots avec une fort densité d’intégration fonctionnelle. Le projet développera de nouvelles capacités en optimisation topologique multi-matériaux et en méthodes hybrides, et exploitera les techniques de microfabrication qui offrent des possibilités inédites pour la fabrication de structures avec des topologie complexes. L’ambition du projet consiste à tirer profil des matériaux actifs et en particulier les matériaux piézoélectriques. Possédant des propriétés multi fonctionnelles, ces derniers peuvent être utilisés pour : (i) l’actionnement avec une dynamique élevée et une haute résolution de déplacement, et (ii) la mesure des déformations et des contraintes. Afin de démontrer l’utilité du projet, nous ciblons une application liée à la caractérisation d’échantillons biologiques via la microscopie corrélative. Plus précisément, le projet vise à concevoir un porte-échantillon piézoélectrique XY monolithique à haute vitesse et une sonde de force avec une raideur modulable. Ces deux outils permettront une manipulation et une exploration précises d’échantillons biologiques ayant une large gamme de propriétés mécaniques.