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nanotechnologies

Claytronics : de la 3D physique dynamique

3 Décembre 2009, 21:21pm

Publié par Grégory SANT

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Des drones toujours plus petits

19 Novembre 2009, 13:24pm

Publié par Grégory SANT

 

Nous savons à travers les publications scientifiques que les chercheurs de l'Université de Cornell étudient la façon dont volent les insectes et notamment les libellules. On sait par exemple que les insectes volant utilisent des moyens biomécaniques pour voler, un procédé longtemps jugé "t

 

Nous savons également que la CIA fut l'une des premières agences à étudier le sujet dès les années 1970. Son département R&D a développé un "insectothoptère" qui ressemblait à une libellule et qui contenait un minuscule moteur à essence pour actionner ses quatre ailes. Il vola mais il fut considéré comme un échec car il ne pouvait pas résister au vent de travers.

George Little, porte-parole de la CIA, a déclaré qu'il ne pouvait rien dire sur ce qu'avait fait la CIA depuis cette époque. La direction de l'Office of National Intelligence, le Department of Homeland Security et les Services Secrets ont également refusé d'aborder la question.

Il existe également les drones dont le MQ-5B/C Hunter a récemment fait l'actualité en tuant pour la première fois en Irak. Leur dimension vont de la maquette pour enfant au petit avion. 

A titre privé, il est notoirement connu que l'association Ornithoper développe également des robots volants allant de la taille d'un oiseau à celui d'un insecte.

On sait également que des bestioles similaires furent déjà utilisées au cours de la Seconde guerre mondiale et que les technologies actuelles les ont rendu très sophistiquées.

A titre militaire, en consultant les archives du Département de la Défense (DoD), on découvre les descriptions de près de 100 modèles différents de robots-insectes (robobugs) qui sont aujourd'hui opérationnels, certains aussi petits que des oiseaux, les autres de la taille d'un petit avion. Bref, on est bien là à l'échelle du drone et cela n'est pas du ressort de la science-fiction !

Ces documents disent que cette flotte de robots d'un nouveau type comptabilisait déjà plus de 160000 heures de vol en 2006, quatre fois plus qu'en 2003. Un rapport récent de l'U.S. Army Command and General Staff College prévient que si les règles de trafic ne sont pas rapidement clarifiées, l'encombrement provoqué par ces véhicules autoguidés "pourrait rendre l'espace aérien militaire chaotique et potentiellement dangereux".

Seul problème, aucune agence  (Ni le MOSSAD, ni la CIA) n'a admis avoir envoyé cette escadrille de micro-drones espionner la population. Toutefois, un certain nombre d'agences gouvernementales et de sociétés privées reconnaissent qu'elles essayent d'en fabriquer. Certains groupes ont financé des équipes qui élèvent des insectes porteurs d'une ordinateur sur le dos (on va pas dire qu'ils portent une puce!) dans le but de les utiliser comme agent espion. Les mouvements de leurs ailes seraient contrôlés à distance. Ces "robobugs" pourraient suivre des suspects ou survoler des zones sinistrées à la recherche de survivants.

Le journaliste prétend même qu'ils pourraient suivre des missiles guidés jusqu'à leur objectif ! Mais dans ce cas, on ne parle plus de robots-insectes mais de drones. Rappelons qu'un missile Yakont ou Milan vole à 2.5 fois la vitesse du son, soit 860 m/s. Costaux le robot-insecte ! Et plus encore quand on sait que l'USAF pourrait élaborer des missiles à propulsion électromagnétique capables de voler à Mach 10 soit 1



2000 km/h (3350 m/s) et espère mettre au point des missiles volant à 7560 km/h soit 2100 m/s en 2015.

Si certains amateurs prétendent que la technologie pour élaborer ces micro-drones "n'est pas encore au point", c'est mal connaître les activités du DARPA et du Mossad, les départements R&D, qui ont toujours une longueur d'avance.

"Rappelez-vous de Gandalf, le sympatique magicien du film "Le Seigneur des Anneaux" qui utilisait un papillon de nuit pour appeler à l'aide", faisait remarquer Amit Lal, au cours du symposium international "Flying Insects and Robots" qui s'est tenu en août 2007 en Suisse. "Cette vision de science-fiction fait partie du royaume de la réalité".

 
 

Et de fait, à l'image de ce qu'a fait l'Université de Cornell, le DARPA a déjà monté un système informatique sur un papillon de nuit au stade pupa (stade intermédiaire entre la chenille et l'adulte volant), le transformant littéralement en cyborg.

Mais ces créatures artificielles étant pourvues d'ailerons ne peuvent pas être confondues avec de véritables insectes.

Toutefois, en juillet dernier, Robert Wook et son équipe de roboticiens de l'Université d'Harvard ont réussi à fabriquer un robot-insecte volant comme une mouche (première image) dont les ailes synthétiques effectuent 120 battements par seconde.

Reste le problème de la taille. Les experts considèrent qu'étant donné la taille réduite des "appareils" observés par les témoins à Washington, la qualité des données récoltées serait inférieure à celle obtenue par les caméras et les microphones bas de gamme que vous pouvez acheter dans un magasin d'électronique grand public. Accessoirement, on invoque le fait que le gouvernement ne passerait pas son temps à les utiliser pour surveiller quelques pacifistes sur son territoire mais les enverraient plutôt sur les théâtres d'opérations en Iran ou en Irak.

Mais tempérons leur incrédulité car les chercheurs allemands du Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik ont déjà développé la première caméra CCD à  oeil composé. Certes, a elle seule elle est aussi grande qu'un scarabée, mais ce n'est que la première étape.

Certains parmi ceux qui ont entendu parlé des robots-insectes de Washington concluent que les "libellules" étaient des drones envoyés par le gouvernement. Si ce n'est pas exclu, leur conclusion reste prématurée.

Source : jss.over-blog.com

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Bientôt des muscles de synthèse

11 Novembre 2009, 22:28pm

Publié par Grégory SANT

des muscles fabriqués, mais jusqu'à 8 fois plus puissants que les muscles
 
Des muscles fabriqués, mais jusqu'à 8 fois plus puissants que les muscles naturels ©  Getty / CNRS
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cette avancée nous vient de l'université du Texas. Les chercheurs ont fabriqué des feuilles à base de nanotubes de carbone, qui pourraient à terme remplacer les muscles du corps humains (ils en ont toutes les propriétés).

L'avantage est grand : presque aussi léger que l'air, ce muscle est 8 fois plus puissant et peut s'étirer à 220 %.

On devrait en voir assez prochainement dans des prothèses et des robots.
Source : linternaute.com

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Des micro-drones pour l'armée américaine

28 Octobre 2009, 21:25pm

Publié par Grégory SANT

L’Agence américaine de recherche militaire projette de mettre au point dans les deux ans des MAVs [Micro Air Vehicles] : des robots espions de 15 cm de long, capables de voler jusqu’à 70 km / heure pendant 20 à 60 mn. Ces drônes iront là où les fantassins ne vont pas, pour rapporter des images précieuses, vus du ciel ou de l’intérieur des bâtiments.

A terme, grâce aux nanotechnologies, ces drônes auront la taille d’une mouche, ils se déplaceront par essaims, et seront capables d’espionner mais aussi d’attaquer. Sabotage des armes et du matériel, voire propagation de maladies dans les armées ennemies. Difficile de sa battre contre une armée de soldats microscopiques !

On prévoit même de les rendre auto-répliquants, c-a-d capables de fabriquer eux-mêmes d’autres nanobots, des nano-robots...

Source : cafardcosmique.com

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Des nanotechnologies pour vos plantes vertes

21 Octobre 2009, 19:26pm

Publié par Grégory SANT

Quand on parle de nanotubes, on pense souvent haute technologie, aéronautique et panneaux solaires. Rarement agriculture. Pourtant, des chercheurs de l’Université de l’Arkansas viennent de démontrer que les nanotubes de carbone sont des fertilisants très efficaces.

La biologiste Mariya Khodakovskaya et le nanotechnologiste Alexandru Biris ont incorporé des nanotubes de carbone dans le substrat de germination de plants de tomates. La germination et la croissance de ces plants furent plus rapides que celles des plants témoins.

Si cette observation avait déjà été faite, jusque-là, aucune explication n’avait été apportée. Cette fois, les chercheurs ont remarqué que les nanotubes avaient pénétré dans les graines, ce qui devrait accélérer leur absorption d’eau. « Nous pensons que les nanomatériaux ont définitivement un potentiel pour fertiliser un certain nombre d’espèces végétales, en particulier les plantes sans usage alimentaire. »

A droite, l'échantillon avec nanotubes de carbone, à gauche, l'échantillon témoin. On observe bien la croissance supérieure des plants exposés aux nanotubes. © ACS NANO

De la haute technologie dans nos jardinières ?

D’autres chercheurs sont plus sceptiques sur cette explication et cette utilisation. Alejandro Pérez de Luque de l’Institut pour l’Agriculture Durable de Cordoba (Espagne) estime que la germination est trop complexe pour affirmer que seule l’imbibition des graines suffit. Il faudrait observer minutieusement les plants à maturité pour se prononcer sur l’intérêt de cette croissance accélérée.

Ken Donaldson, de l’Université d’Edinbourg, prévient que, même si le prix des nanomatériaux permettait une telle fertilisation, il resterait un problème de santé publique. Donaldson a en effet découvert que des nanotubes de carbone ont déclenché des effets toxiques chez des souris.

Les nanotubes de carbones accélèrent donc bien la germination et la croissance des plantes. Mais ils ne constitueront pas pour autant de bons fertilisants car leurs conséquences à moyen et long termes sont encore inconnues, tant en agriculture que pour la santé publique. Des expérimentations sur d’autres espèces végétales et à plus grandes échelles temporelles seront nécessaires pour mieux comprendre les effets étonnants de ces nanotubes.

Source : futura-sciences.com

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Les nanocomposites à matrice plymère.

16 Octobre 2009, 20:11pm

Publié par Grégory SANT

Il existe une large gamme d’utilisations potentielles des nanomatériaux sous différentes formes et pour diverses applications. Un premier exemple est celui de l’élaboration de nanocomposites à matrice polymère.

La majorité des nano-charges utilisées sont des particules d’argile. Le facteur de forme très important de ces charges permet d’obtenir des propriétés particulières sous réserve qu’elles soient correctement dispersées dans la matrice. Les nanocomposites possèdent une résistance au feu améliorée grâce à la formation d’une couche superficielle due à la recompaction des plaquettes d’argile, lors de l’exposition aux flammes.

Ils présentent également un intérêt pour leurs propriétés barrières qui pourraient leur ouvrir des applications dans l’emballage en remplacement des multicouches. Honeywell, BASF et Mitsubishi proposent déjà des nanocomposites à base de polyamide pour des applications dans le secteur des boissons carbonatées. Les propriétés barrières, permettant d’utiliser ces matériaux dans l’emballage alimentaire, sont très dépendantes du type de matrice utilisée et elles sont notamment plus difficiles à obtenir avec les polyoléfines (PE, PP, PET…), qui sont pourtant plus intéressantes car moins coûteuses.

Les poudres nanométriques servent également à réaliser des matériaux massifs nanostructurés, qui sont obtenus par frittage. La réactivité exceptionnelle des nanoparticules permet d’obtenir des gains sur la température de frittage de l’ordre de plusieurs centaines de degrés, d’augmenter la cinétique des réactions catalytiques et de réaliser des matériaux hybrides organiques/inorganiques.

La réalisation de revêtements sous forme de nanocouches permet la superposition de matériaux différents à l’échelle nanométrique et la conservation des propriétés spécifiques de chacun, telles que la dureté, la ténacité ou la résistance à la corrosion. Par exemple, la tenue à la corrosion de dépôts composés de nitrure de titane / nitrure de chrome est améliorée de 100 à 150 fois par comparaison au nitrure de titane seul. La résistance à l’usure de revêtements TiN/CrN nanostructurés est également nettement supérieure à celle de dépôts de TiN et CrN monocouches.

Source : presencerhonealpes.com

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Les circuits imprimés vont pouvoir se cicatriser

6 Octobre 2009, 20:10pm

Publié par Grégory SANT

 © NasaPour franchir une crevasse, lancer des cordes de nanotubes : tel est le principe imaginé par des chercheurs américains de l’Université de l’Illinois (Urbana Champaign) pour rétablir le contact après rupture du conduceur dans un circuit imprimé. Le procédé est relativement simple : des microspheres de plastique (200 micromètres de diamètre) remplies de nanotubes de carbone, excellents conducteurs d’électricité, sont déposées sous forme de spray aux endroits vulnérables du circuit. Lors d’une rupture, causée par exemple par un choc ou des vibrations, les microsphères se brisent et relâchent leur contenu. Lequel se charge de rétablir le contact. Outre une amélioration de la fiabilité, les chercheurs mettent en avant la simplicité et le gain de poids qu’offre leur solution : pour éviter les pannes, les électroniciens conçoivent en effet des circuits redondants. Encore au stade du laboratoire, le procédé demande encore à être développé à l’échelle industrielle. Mais il pourrait être utilisé à terme sur des équipements sensible et impossibles à réparer en pratique, comme des satellites.

Image: © Université d'Illinois (Urbana Champaign)

Par Pierre Grumberg Source : science-et-vie.com

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Les applications des nanotechnologies seront tout d'abord militaires

30 Septembre 2009, 18:33pm

Publié par Grégory SANT

En mettant au point le premier micro-moteur, des chercheurs de l’université de Berkeley en Californie ont démontré dans les années 80 qu’ont pouvait utiliser les procédés de fabrication de circuits électroniques pour mettre au point des micro-mécanismes.
Cette démonstration développa l’espoir de pouvoir produire en grosse quantité et à faible coût, des micro-mécanismes complexes intégrant des capteurs physiques et chimiques contrôlés et interfacés électroniquement.
Aujourd’hui, la production industrielle, en grande série, de micro-systèmes bon marchés et performants est en train de se réaliser, et le champ d’application de ce type de technologie est exponentiel.

Les laboratoires Sandia prévoient déjà leur application dans les domaines de la défense, de la locomotion, du biomédical, de la robotique et de l’aérospatiale.

Leurs laboratoires ont mit au points plusieurs séries de micro-capteurs :


1) Destinés à l’armement et capables de détecter les radiations électromagnétiques, les signatures acoustiques, sismiques ou infrarouges. Ainsi que les radiations d’armes ou d’industries nucléaires, ou les émanations d’armes ou d’industries chimiques ou biologiques.


2) Des micro-turbines, batteries, « supercapacitors » et systèmes hybrides rechargeable par énergie solaire, micro-onde ou infrarouge.


3) Des systèmes de détection de cible, filature, marquage et suivi de cible, capteurs auxiliaires pour plates-formes radar de grande envergure du type « J-Star »?sic.


La maîtrise du principe de « Zone sensible » oriente la recherche en nanotechnologie vers la micro-robotique et le « design d’essaims » (Intelligence collective).
De ce fait, les laboratoires Sandia travaillent en collaboration avec différentes universités pour mettre au point des stratégies de développement dans le secteur de l’intelligence mobile et collective.

Les premières applications de la nanotechnologie, selon les laboratoires Sandia, seront essentiellement d’ordre militaires et de protection civile.

Des essaims de véhicules microscopiques (Robugs) répandus dans l’atmosphère et sur le sol peuvent assister un déploiement de troupe sur un champ de bataille.
Ces Robugs seraient utilisés pour la surveillance, le repérage, la localisation, l’identification, le « marquage » et la poursuite de cibles.
Ils seront suffisamment économiques et « jetables » pour servir de balises pour le guidage des missiles.

Un capteur miniature qui tient dans la montre du soldat pourra analyser sa santé et communiquer son état vers l’unité médicale de son groupe.

On pourra réaliser des cathéters, des endoscopes et autres outils chirurgicaux pour réaliser des diagnostiques les moins invasifs possibles.

On pourra répandre des centaines de systèmes de micro-capteurs dans l’environnement pour contrôler à distances des sites sensibles, ou analyser les mouvements atmosphériques de nuages radioactifs ou chimiquement polluants.

Des laboratoires chimiques miniatures peuvent êtres répandus autour de sites industriels dangereux (raffineries, industrie chimiques) pour guetter en permanence toute fuite ou émission toxique.

Les chercheurs de Sandia évoquent la possibilité de mettre au point des micro-systèmes pouvant se métamorphoser, permettant ainsi de modifier les caractéristiques d’un mécanismes à distance via un réseau. Ce qui serait particulièrement utile pour réinitialiser les fonctions d’armes stockées dans des sites distants, ou éventuellement de les rendre inoffensives en cas de vol.


Intelligent Micro Machine Initiative at Sandia National Laboratories

Source : yannminh.com

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Bientôt des objets invisibles ?

20 Septembre 2009, 20:40pm

Publié par Grégory SANT

a première image qui nous vient à l'esprit lorsque l'on pense à Harry Potter et sa cape est... l'invisibilité. Des chercheurs en Espagne ont mis au point un dispositif qui rend les objets invisibles sous une certaine lumière. Appelé «dc métamatériau», le dispositif réduit l'intensité de l'intérieur du champ magnétique à zéro, sans toutefois modifier celle du champ extérieur. Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue Applied Physics Letters.

Les chercheurs de l'Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) en Espagne ont déclaré que le dispositif, qui n'a jusqu'à présent été étudié que dans le cadre de travaux théoriques, agit comme une cape d'invisibilité qui rend l'objet indétectable grâce à la lumière (des ondes électromagnétiques à très basse fréquence).

«Un dc métamatériau réaliste constitué d'une structure de fines plaques supraconductrices basées sur les technologies actuelles à haute température pourrait être fabriqué pour masquer un objet d'un champ magnétique statique», écrivent les auteurs.

De son côté, le professeur de l'UAB, Álvar Sánchez, qui a dirigé l'étude, déclare : «Les travaux théoriques fournissent les détails nécessaires pour la fabrication d'un dc métamatériau réel et représentent une étape de plus vers l'invisibilité.»

Nous souhaitons depuis longtemps rendre des objets invisibles. D'un point de vue technique, devenir invisible est aussi facile que couvrir un objet avec quelque chose qui pourrait dévier la lumière et non l'absorber ou la réfléchir. Selon les experts, il ne serait pas possible de voir l'objet, car la lumière le contournerait; par ailleurs, si une personne regarde directement l'objet, elle ne verrait que ce qui se cache derrière ce dernier. Le résultat final est un objet imperceptible.

Malgré un certain nombre de doutes qui planent encore sur la création de cette «cape d'invisibilité» (notamment du fait que les propriétés électriques et magnétiques moyennes déterminent la trajectoire de la lumière dans un environnement spécifique et que les chercheurs pensaient que les valeurs ne pouvaient être modifiées, rendant ainsi l'invisibilité impossible), les dernières études en la matière ont montré que l'utilisation de matériaux artificiels peut en effet altérer ces valeurs.

Ces matériaux contiennent des métamatériaux qui possèdent des propriétés physiques inhabituelles. Ils peuvent affecter la lumière en la faisant contourner un objet, qui devient alors invisible. En utilisant certains matériaux et en les arrangeant en structures et formes spécifiques, les chercheurs peuvent combiner leurs propriétés. Le comportement des métamatériaux dépend des propriétés de matériaux qui le composent et de la façon dont les matériaux sont assemblés.

Enfin, les résultats de cette étude peuvent être appliqués au domaine médical. Les chercheurs ont déclaré que cette découverte pourrait bénéficier aux techniques de magnéto-encéphalographie ou de magnétocardiographie, qui doivent protéger de tous les autres champs magnétiques existants pour fonctionner correctement.

Source : lagrandeepoque.com

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Des robots de la taille d’une bactérie

4 Juin 2009, 21:18pm

Publié par Grégory SANT

Les chercheurs l’école polytechnique de Zurich (ETH) ont réussi à fabriquer des micro-robots, à peine plus grand que des bactéries. Ils ouvrent de nouvelles perspectives dans le traitement de certaines maladies.

Le micro-robot est essentiellement composé d'une falgelle qui lui permet de se déplacer sous l'effet d'un champ magnétique. Crédit : Institute of Robotics and Intelligent Systems/ETH Zurich

Le micro-robot est essentiellement composé d'une falgelle qui lui permet de se déplacer sous l'effet d'un champ magnétique. Crédit : Institute of Robotics and Intelligent Systems/ETH Zurich

Ils ressemblent à de minuscules tire-bouchons dotés d’une « tête » encore plus petite et se déplacent dans les milieux liquides à la façon des bactéries en utilisant leur flagelle. Ces ABF (Bacterial Artificial Flagella) sont l’œuvre du laboratoire Robotique et Systèmes intelligents de l’Ecole fédérale polytechnique de Zurich. Mesurant de 25 à 60 µm, ils sont à peine plus gros que les bactéries flagellées observées dans la nature dont la taille varie entre 5 et 20 µm.

Pour les fabriquer, les chercheurs ont déposé par vaporisation plusieurs couches ultra-minces d’iridium, de gallium, d’arsenic et de chrome sur un substrat qu’ils ont ensuite découpé pour former des rubans étroits et longs. Ces minuscules filins, environ la moitié de l’épaisseur d’un cheveu, se tordent en spirale dès qu’ils sont détachés du substrat en raison de l’inégalité des différentes couches de matériaux. Selon l'épaisseur de la couche déposée et sa composition, la spirale adopte différentes tailles qui peuvent être précisément définies. 

La « tête » du robot est elle constituée de chrome, de nickel et d'or, précisent les chercheurs zurichois. Le nickel étant légèrement magnétique, il est possible de déplacer le robot à l'aide d'un champ magnétique faible, ceci à une vitesse allant jusqu'à 20 micromètres par seconde. Les chercheurs espèrent rapidement arriver à une vitesse de plus de 100 µm/s. Avec le logiciel développé par le groupe, l'ABF peut être dirigé vers un objectif spécifique en faisant varier le champ magnétique dans lequel il évolue. 

Les ABF ont été conçus pour des applications biomédicales. Par exemple, ils pourraient servir à administrer des médicaments à l’intérieur de l’organisme ou à éliminer les dépôts athéromateux qui obstruent les artères. Dans leurs premières expériences, les chercheurs de l’ETH ont pu transporter des microsphères de polystyrène à l’aide de leur robot. Ils ne disposent cependant pas encore d’une technique efficace pour décharger le robot de son « fret ». La précision des déplacements doit, elle aussi, être améliorée. De nombreuses expériences sont actuellement en cours visant à perfectionner ces premiers prototypes. 
Source : tempsreel.nouvelobs.com

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