L'avenir de la robotique souple vient de franchir une étape décisive grâce à une équipe de recherche de l'Université d'État de Caroline du Nord (NC State). Ces scientifiques ont dévoilé une technologie d'impression 3D novatrice permettant la création de films magnétiques ultrafins, que l'on peut qualifier de « muscles magnétiques ». Ces éléments sont conçus pour être directement intégrés dans les structures de robots basées sur le pliage origami. Cette méthode, dont la publication a eu lieu en septembre 2025, représente un progrès considérable car elle résout une limitation majeure des systèmes précédents. Auparavant, l'utilisation d'actionneurs magnétiques rigides entraînait une inflexibilité indésirable et compromettait l'intégrité structurelle ainsi que la souplesse inhérente aux surfaces molles, un problème désormais contourné par cette nouvelle approche.
Cette approche inédite, mise au point avec la contribution essentielle du professeur agrégé Xiaomen Fang, rattaché au Wilson College of Textiles, repose sur un procédé ingénieux : la co-extrusion de polymères à base de caoutchouc, soigneusement mélangés à des particules ferromagnétiques. Le résultat de cette combinaison est un film composite extrêmement élastique et malléable. Lorsque ce matériau est appliqué stratégiquement sur les zones clés d'un robot origami, il confère à la structure la capacité d'effectuer un mouvement contrôlé par l'application de champs magnétiques externes, tout en conservant la conformité et la douceur intrinsèques du design. L'équipe pluridisciplinaire qui a mené ce projet de recherche fondamentale comprenait, outre le professeur Fang, les chercheurs Sen Zhang, Yuan Li, Zimeng Li, Nabil Cheddid, Peiqi Zhang et Ke Cheng.
Afin de démontrer le potentiel pratique et clinique de cette innovation, l'équipe a présenté deux modèles fonctionnels, tous deux construits sur la base du motif de pliage complexe Miura-Ori. Le premier prototype a été spécifiquement conçu pour l'administration non invasive de médicaments. Lors des essais cruciaux, menés dans un environnement simulant fidèlement un estomac — matérialisé par une sphère en plastique remplie d'eau chaude — le robot a pu être guidé avec une précision remarquable vers une lésion ulcéreuse simulée grâce à l'application ciblée d'un champ magnétique. Une fois parfaitement positionné, l'appareil, grâce à l'activation de ses films magnétiques souples fixés extérieurement, s'est déployé de manière contrôlée pour libérer la substance médicamenteuse. Cette capacité ouvre ainsi la voie à des interventions médicales beaucoup plus sûres et moins invasives pour les patients.
Le second spécimen de démonstration a mis en évidence une autre fonctionnalité cruciale : sa capacité de déplacement autonome par reptation. Ce robot a prouvé son efficacité en réussissant à franchir des obstacles atteignant une hauteur significative de 7 mm. Ce mouvement était généré par l'activation et la désactivation répétées du champ magnétique externe, permettant ainsi la contraction et la relaxation rythmées de ses « muscles » artificiels. Cette adaptabilité remarquable dans le mouvement souligne la polyvalence et la robustesse de l'invention. Comme l'a souligné Xiaomen Fang, l'avantage majeur réside dans le fait que ces muscles magnétiques sont applicables à une vaste gamme de conceptions d'origami différentes. Cela ouvre des perspectives prometteuses pour résoudre des défis complexes dans des domaines aussi variés que la biomédecine, notamment la microchirurgie, et l'exploration spatiale. Ce travail révolutionnaire propulse la gestion des systèmes souples vers un nouveau palier technologique, où le mouvement souhaité est une réponse directe, fiable et précise à une commande de contrôle externe.