LES ROBOTS S’AUTO-CONSTRUISENT

Le soulèvement des machines n’est pas loin ! Les robots sont désormais capables de se construire tous seuls. L’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et d’automatisation en a fait la démonstration lors du salon Euromold.

L’impression 3D est, en soi, une énorme avancée. Mais que dire quand elle est contrôlée par un logiciel autonome, capable de concevoir un robot adapté à une mission donnée, en fonction des conditions dans lesquelles il devra évoluer ?

L’équipe d’Andreas Fischer, designer industriel à l’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et d’automatisation (IPA), a utilisé un algorithme dit ''génétique'' pour fabriquer un robot. Selon que ce dernier doit traverser une pièce, monter un escalier, nager ou prendre un objet, le logiciel crée la solution optimale en prenant en compte les paramètres environnementaux (frottement, gravité). Il pilote ensuite la tête d’impression 3D qui produit les tubes, liaisons rotules et actionneurs. Les différents éléments conçus par le logiciel sortent de l’imprimante déjà assemblés dans une configuration adéquate à la réalisation de la mission.

« Nous connectons juste le moteur (une pompe à air) aux actionneurs et il se débrouille », explique le chercheur. Les choix de conception faits par l’algorithme sont analogues aux règles qui régissent l’évolution des espèces, d’où le terme de ''robot génétique'' choisi par l’équipe.

Les objectifs, données d’entrée du programme, sont pour l’instant très simples. Mais pourquoi ce logiciel génétique ne construirait-il pas un robot capable de coder un logiciel capable de faire des robots…

Monsieur le designer industriel, ne venez-vous pas de vous tirer une balle dans le pied ?

Charles Foucault

Produire de l'électricité avec des plantes : bientôt possible ?

Des chercheurs du Technion à Haifa ont franchi une étape importante vers la création d'énergie d'origine biologique : ils ont réussi à modifier le cycle de la photosynthèse. Le détail de leurs travaux a été publié dans les compte rendus de l'Académie des Sciences américaine et a été breveté par le Technion. Ces chercheurs ont effectué le premier pas vers la création d'une énergie réellement verte, qui selon eux serait: "l'énergie la plus verte parmi les énergies vertes".

L'équipe de chercheurs, composée des professeurs G. Schuster & N. Adir et des doctorants S. Larom & F. Salama, a réussi à modifier une étape de la photosynthèse (processus par lequel les plantes absorbent l'énergie lumineuse venant du Soleil afin de la convertir de manière efficace en énergie chimique) afin de pouvoir éventuellement produire de l'électricité directement à partir des plantes. Pour cela, ils ont étudié une protéine membranaire intervenant dans le transport d'électron lors du processus de la photosynthèse: dans son état naturel, celle-ci extrait les électrons des molécules d'eau et permet de les transporter à travers la membrane sur laquelle elle est fixée. Les chercheurs ont modifié cette protéine en remplaçant un de ses acides aminés (élément de base constitutif des protéines) afin de "court-circuiter" le transfert d'électron au sein de la membrane et autoriser la récupération de ces électrons par une protéine externe venant intéragir au niveau de cet acide aminé. Cette seconde protéine peut ensuite être exploitée afin de transporter les électrons vers un circuit électrique classique. Le meilleur candidat trouvé par les chercheurs est le cytochrome C, provenant du coeur des chevaux.

L'intérêt de cette méthode réside dans la fréquence élevée de "récolte" des électrons, autorisant une production d'énergie suffisamment conséquente pour pouvoir être exploitée. De plus, cette modification ne brise pas le cycle de la photosynthèse, ce qui autorise la croissance des végétaux ainsi modifiés de manière totalement naturelle (par définition peu coûteuse et non-polluante).

A l'avenir, l'équipe du Technion espère pouvoir mettre en place un mécanisme complet basé sur cette découverte permettant de convertir l'énergie lumineuse du Soleil en énergie électrique. Selon eux: "Cela ne va pas remplacer les centrales électriques", "mais cela pourrait fournir des quantités utiles d'électricité totalement propre, notamment dans les endroits isolés, trop éloignés du réseau électrique". Ils espèrent: "atteindre un stade de développement où quelques feuilles (par exemple de tabac) pourraient produire de l'électricité pendant quelques heures, à l'instar d'une cellule photovoltaïque d'environ un mètre carré".

Une caméra qui voit à 360° et en 3D

Des chercheurs de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) se sont inspirés de la structure de l’œil de la mouche pour développer un appareil capable de prendre des clichés et de filmer tout ce qui l’entoure en temps réel et le restituer sans distorsion.

Elle sera l’outil idéal pour les téléconférences, la surveillance de lieux publics, le tournage de scènes dans la réalisation d’un film, la création des décors de jeux-vidéos. Une caméra d’un genre nouveau, capable de filmer à 360° et de restituer les images sans distorsion et en 3D, a été inventée par les chercheurs de deux laboratoires de l’EPFL. Un brevet a été déposé.

Une caméra qui voit à 360° et en 3D.

Cette caméra s’inspire de la structure de l’œil de la mouche. Elle peut prendre des clichés et filmer tout ce qui l’entoure simultanément et en temps réel, sans recourir à un ensemble de miroirs ni de parties mécaniques. Elle se présente comme un hémisphère métallique de la taille d’une orange, sur lequel ont été disposées 104 caméras semblables à celles que l’on trouve sur les téléphones portables. Leur proximité permet à leurs champs de prise de vue de se recouper partiellement. Un second prototype miniaturisé a été développé. Il a la taille d’une balle de ping pong et compte 15 caméras. L’utilisateur peut choisir de les faire fonctionner toutes ensemble afin d’obtenir une image panoramique, soit couvrant 360°, ou individuellement pour se concentrer sur un angle de vue particulier.

«Avec cette caméra, nous résolvons deux problèmes majeurs rencontrés avec les caméras traditionnelles: celui de l’angle de prise de vue, qui n’est plus limité grâce à la capacité de filmer à 360° et en temps réel, et celui de la profondeur de champ grâce à la 3D», explique le professeur Pierre Vandergheynst.

L’objet a été conçu et fabriqué de manière conjointe par le Laboratoire de traitement des signaux 2 (LTS2) du professeur Pierre Vandergheynst et le Laboratoire de systèmes microélectroniques (LSM) du professeur Yusuf Leblebici. Le premier a conçu les algorithmes permettant de calculer la distance de la caméra aux objets pour les restituer en 3D, et de reconstituer les images captées par les caméras en une image panoramique. Le deuxième a développé le support matériel et électronique permettant de collecter et traiter en temps réel les multi-gigabits de données recueillies à raison de 30 images par seconde par les différents objectifs. 

«Cette invention a été rendue possible grâce à la collaboration étroite entre nos deux groupes, combinant ainsi nos compétences et gérant ensemble tous les développements, remarque le professeur Yusuf Leblebici. Les résultats pourraient bien changer le domaine de l’acquisition d’images, avec un champ d’applications très large.»

Ce projet, débuté en 2009, est financé par le Fonds national de la recherche scientifique (FNRS) pour un total de 3 années et un budget se montant à CHF 470,000.

Le paiement par téléphone mobile va être généralisé à l'échelle nationale en 2011

Le déploiement du paiement mobile, expérimenté à Nice depuis mai dernier, est un succès. Ces résultats incitent les opérateurs à proposer ce service à l'échelle nationale dès 2011.


L’AFSCM (Association Française du Sans Contact Mobile) vient de dresser un bilan positif du déploiement grandeur nature de services sans contact mobile, qui a démarré à Nice en mai dernier : plus de 2 500 niçois ont déjà acheté un mobile Cityzi et le seuil des 3 300 devrait être franchi avant fin 2010. Par ailleurs, une première enquête qualitative fait ressortir des retours d’expérience positifs de la part des utilisateurs, notamment une adoption rapide et durable des services et téléphones Cityzi.

Ces résultats confortent les opérateurs mobiles français dans leur volonté de déployer le paiement mobile à l'échelle nationale dès 2011. Des constructeurs majeurs prévoient en 2011 la sortie de téléphones mobiles NFC compatibles avec les attentes des opérateurs mobiles.

D'autres agglomérations françaises de premier plan ont répondu à l’appel à déclaration d’intention lancé par le ministère de l’Industrie cet été.

Des arbres phosphorescents pour éclairer les villes ?

Une équipe de l'université de Cambridge a réussi à mettre au point un procédé permettant de transférer des informations de bioluminescence de certains organismes vivants à d'autres espèces. Il s'agit là d'un premier pas vers la création d'arbres lumineux. 

Si la nature est pleine d'organismes capables de produire de la lumière, celle-ci reste trop faible pour véritablement éclairer. Pour augmenter cette lumière, les chercheurs de l'université de Cambridge ont cherché à modifier le génome d'insectes (lucioles) et de bactéries sous-marines (Vibrio fischeri) de façon à accroître leur production d'enzymes capables de stocker la lumière. Ils ont par la suite poursuivi leurs études pour parvenir à mettre au point des composants capables d'être insérés au sein même d'un génome.

Le premier organisme à avoir fait les frais de cette expérimentation est la bactérieEscherichia coli. L'équipe s'est ainsi rendue compte qu'une culture de bactéries de la taille d'une bouteille suffisait à produire suffisamment de lumière pour permettre de lire.

L'équipe avait pour ambition initiale de fabriquer des arbres lumineux. Même si ce projet n'a pas été abandonné, les scientifiques ont décidé de poursuivre leurs recherches afin d'établir les modalités qui permettront à une autre équipe d'utiliser de façon plus concrète encore leurs travaux. D’après leurs calculs, un arbre biolumineux n'aurait besoin que de 0,02% de l’énergie qu’il absorbe pour produire une lumière suffisante pour éclaire une rue.

En effet, tous les problèmes de la bioluminescence sont loin d'être résolus. Le principal obstacle est l'existence de composants appelés luciférines. Ces dernières émettent une lumière qui se convertit en oxyluciférine, elle même incapable d'éclairer. La solution trouvée par l'équipe de Cambridge pour contrer ce phénomène a été de mettre au point des éléments rendant les organismes incapables d'émettre de l'oxyluciférine.

Le pompage excessif de l’eau augmente le niveau de la mer

Selon les estimations d’une nouvelle étude réalisée par une équipe de chercheurs néerlandais et publié dans Geophysical Review Letters, « dans le monde, le pompage excessif des eaux souterraines, en particulier dans le Nord de l'Inde, l'Iran, le Mexique, la Chine et le Nord-ouest américain, a plus que doublé entre 1960 et 2000 et est responsable d'environ 25% de la hausse actuelle du niveau de la mer. »

L'idée générale est que les eaux souterraines utilisées pour l'irrigation s’écoulent dans les cours d'eau reliés aux océans ou que leur évaporation dans les nuages finis par la pluie dans l’océan.

Cette étude, menée par une équipe de chercheurs basée à l'Université d'Utrecht et de l'International Groundwater Resources Assessment Centersouterraines à Utrecht aux Pays-Bas, donne à penser «à la fois l’ampleur et la gravité du phénomène »: elle estime que l’épuisement des eaux souterraines à travers le monde est passé de 29,5 millions de m3 en 1960 à 55 millionsde m3 en 2000.

Ce volume représente 15 fois la quantité d'eau utilisée chaque année par tous les utilisateurs de la rivière Colorado, aux Etats-Unis, des villes de Los Angeles, Phoenix et Las Vegas, des fermes de Californie et dans les déserts d’Arizona, qui produisent la plupart des fruits et légumes de ce pays.

Ce que cette nouvelle étude suggère, c’est que « l'épuisement des eaux souterraines est un problème mondial. Maintenant, nous avons à craindre qu’il contribue aussi à l'élévation du niveau de la mer et cela change l'échelle du problème à laquelle nous n'avions pas pensé avant. »

Selon le directeur du think tank environnementaliste californien, Peter Gleick, « il y a une prise de conscience de la gravité du problème du pompage excessif des eaux souterraines, mais je pense que ça va prendre plus de temps pour réveiller nos politiques, parce que nous sommes extrêmement dépendants de cette source non durable de l’eau », ajoutant : « 40% de nos prélèvements d'eaux souterraines proviennent de sources non durables de l'eau. »

Source : Green blog du New York Times.com

Un mini-générateur pour remplacer la pile boutonToshiyuki Ueno, un chercheur japonais a mis au point un nouveau type de générateur électrique miniaturisé capable non seulement de produire, mais aussi de stocker une certaine quantité d'énergie à partir des vibrations.

Toshiyuki Ueno, un chercheur japonais a mis au point un nouveau type de générateur électrique miniaturisé capable non seulement de produire, mais aussi de stocker une certaine quantité d'énergie à partir des vibrations.

Le générateur qui mesure seulement 2 x 3 x 12 mm est en mesure de développer une puissance de 1.56 mW avec des vibrations à 357Hz. Selon le japonais, la partie batterie possède une densité énergétique d'environ 22 mW/cm3, soit 20 fois plus élevés que les autres générateurs cinétiques fabriqués avec des matériaux piézoélectriques.

Comme élément producteur d'énergie, T. Ueno a intégré du Galfenol, un alliage de fer et de gallium possédant des propriétés de magnétostriction qui, tout comme les matériaux piézoélectriques réagissent lorsqu'ils sont étirés mécaniquement. Les matériaux magnétostrictifs sont utilisés dans des dispositifs à énergie cinétique, car en présence d'un champ magnétique, la forme s'en trouve modifiée. Dans le cas du Galfenol, la densité de flux magnétique décroît jusqu'à plus de 1T lorsque le stress physique est appliqué. Le changement de flux magnétique génère alors une tension induite.

Par ailleurs, "le Galfenol est un matériau ductile, et même avec une structure fine en forme de tige, elle ne cassait pas facilement," a déclaré T. Ueno. Il a également ajouté que le Galfenol peut être utilisé dans des environnements extrêmes car il résiste à des températures de 700°C.

Le dispositif pourrait un jour remplacer les piles boutons placées dans nos montres, voire dans de plus gros appareils électriques. Il prévoit ainsi d'utiliser le générateur dans des systèmes de surveillance de pression des pneus, ou encore dans nos appareils mobiles.