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Un nouveau verre métallique pourrait créer des rovers de la NASA gracieux

Un nouveau verre métallique pourrait créer des rovers de la NASA gracieux

Une grande partie de l'efficacité d'un robot réside dans ses engrenages. Pour des besoins spécialisés, comme la collecte d'échantillons de sol sur une planète différente, les engrenages peuvent faire ou défaire le succès d'un robot.

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA a récemment annoncé qu'il travaillait sur un nouveau type de verre pour aider ses robots. Plus précisément, le nouveau verre aiderait les rovers à explorer les planètes de glace. Le verre métallique en vrac (BMG) pourrait aider à économiser de l'énergie, du temps et de l'argent à la NASA sur les lubrifiants chauds pour ces rovers.

«Être capable de faire fonctionner des engrenages à la basse température des lunes glacées, comme Europa, est un changement potentiel pour les scientifiques», a déclaré le directeur du programme de la NASA, R. Peter Dillon.

Les BMG ne sont pas une nouvelle découverte. Ils ont été créés à l'origine chez Caltech dans les années 1960. Les lunettes métalliques ont été utilisées pour leur résistance et leur élasticité dans tout, des clubs de golf aux téléphones portables. Cependant, les scientifiques ont du mal à les intégrer dans des robots et des rovers.

«Bien que les BMG aient été explorés depuis longtemps, comprendre comment les concevoir et les implémenter dans du matériel structurel s'est avéré difficile à atteindre», a déclaré le technologue de la NASA Douglas Hofmann.

«Notre équipe de chercheurs et d'ingénieurs du JPL, en collaboration avec des groupes de Caltech et de l'UC San Diego, a enfin soumis les BMG aux tests nécessaires pour démontrer leurs avantages potentiels pour les engins spatiaux de la NASA. Ces matériaux pourraient nous offrir des solutions de mobilité dans environnements difficiles, comme sur la lune de Jupiter Europa. "

Les BMG ont attiré l'attention du programme spatial avec leurs basses températures de fusion. Ils sont coulés avec la technologie de moulage par injection, tout comme les fabricants de plastiques modernes le font avec une production à grande échelle. Les BMG ont une haute résistance au froid. Ils ne deviennent pas cassants comme les plastiques ou d'autres métaux plus minces. Cette qualité permet aux engrenages fabriqués par BMG de fonctionner dans les conditions les plus froides.

Plus précisément, la NASA prévoit d'utiliser les BMG dans les engrenages à ondes de contrainte. Ces engrenages peuvent être trouvés dans presque tous les robots coûteux, et ils comprennent un anneau métallique flexible. Les versions BMG de ces engrenages fonctionneraient mieux que les alternatives actuelles tout en étant fabriquées à une fraction du coût.

Les derniers résultats de recherche montrent que les engrenages offrent un couple élevé et des virages faciles. Ils n'avaient pas besoin de lubrifiant, même pas à des températures de -200 degrés Celsius.

Les BGM ont une microstructure non cristalline. Lorsqu'elles sont refroidies rapidement après la fusion (1000 degrés Celsius par seconde), leur structure atomique «liquéfiée» demeure. Ce refroidissement rapide lui permet d'être moulé et soufflé comme du verre avec de la chaleur.

[Image fournie par Wikipédia]

Le développement de la NASA sert de test décisif des BMG en robotique dans son ensemble. Si la NASA appliquait avec succès les BMG à leurs rovers, les BMG pourraient devenir une utilisation standard pour la robotique. La production de masse de pièces en verre métallique pourrait révolutionner l'industrie de la robotique, en créant des pièces peu coûteuses mais durables pour des robots cruciaux.

"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", a déclaré Hoffman. "Les performances à basse température des engins spatiaux et des rovers JPL semblent être un heureux avantage supplémentaire."

Les articles ont été publiés dans deux articles. Vous pouvez les trouver dans Matériaux d'ingénierie avancés et Rapports scientifiques. Pour plus d'informations et de développements, consultez le site Web de NASA Jet Propulsion Labs.

Via la NASA

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