Pour un robot, les engrenages sont tout. Des engrenages de haute qualité signifient que les membres robotiques démarrent et s’arrêtent sans à-coups, et fonctionnent sans secousses ni tremblements. Les engrenages de mauvaise qualité sont généralement une recette pour un désastre.

C'est pourquoi la Nasa recherche un matériau exotique pour créer les engrenages qui guideront la prochaine génération d'astronautes robotiques. Le verre métallique est un alliage spécialement fabriqué qui consiste à chauffer un métal jusqu'à ce qu'il fonde, puis à le refroidir extrêmement rapidement pour piéger sa structure "liquide" sur place..

Le résultat est un matériau extrêmement facile à transformer en toutes les pièces dont vous avez besoin, mais avec une résistance et une résistance à l'usure bien supérieures à celles des alternatives comme le plastique. Plus important encore pour la Nasa, les verres métalliques ne deviennent pas fragiles lorsqu'ils sont exposés à de basses températures.

Changeur de jeu

Pour les robots envoyés sur des planètes gelées dans notre système solaire externe, c'est extrêmement utile. Les générations passées d'explorateurs robotiques, comme Curiosity, utilisent un lubrifiant dans leurs boîtes de vitesses qui doit être chauffé avant d'être utilisé - un processus qui nécessite une puissance précieuse.

Lors de l’essai des engrenages en verre métallique, les ingénieurs de la Nasa ont toutefois démontré qu’ils démontraient un couple élevé et une rotation douce sans lubrifiant, même à des températures pouvant atteindre -200 ° C..

"Etre capable de faire fonctionner des engrenages à la basse température de lunes glacées, comme en Europe, pourrait changer la donne pour les scientifiques", a déclaré Peter Dillon, un technologue de la Nasa. «L’alimentation électrique n’a plus besoin d’être détournée de l’instrument scientifique pour chauffer le lubrifiant de boîte de vitesses, ce qui préserve la précieuse puissance de la batterie.»

Avantages sur Terre

De plus, il pourrait aussi avoir des avantages sur Terre. Il s'avère qu'un composant robotique complexe et coûteux appelé "engrenage à ondes de déformation" peut être fabriqué beaucoup plus simplement et à moindre coût, sans sacrifier les performances, en utilisant du verre métallique.

"La production en série d'engrenages d'ondes de déformation utilisant du verre métallique pourrait avoir un impact majeur sur le marché de la robotique grand public", a déclaré Douglas Hofmann, qui a dirigé les recherches. "Cela est particulièrement vrai pour les robots humanoïdes, où les engrenages dans les articulations peuvent être très coûteux, mais sont nécessaires pour éviter de trembler les bras."

"Les performances à basses températures des engins spatiaux et des appareils mobiles JPL semblent constituer un avantage supplémentaire heureux."

Les détails des engrenages produits par JPL peuvent être trouvés dans publié dans Matériaux d'ingénierie avancés et Rapports scientifiques.

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