Les ingénieurs de l'Université de Princeton et de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont développé de nouveaux robots volants à l'échelle d'insectes utilisant une approche de vol à voile inspirée des sauterelles, répondant potentiellement aux limitations de puissance persistantes des minuscules robots. Une recherche publiée le 7 janvier dans le Journal of the Royal Society Interface a indiqué que des ailes inspirées des sauterelles pourraient permettre à des robots miniatures d'alterner entre des battements énergivores et des vols planés économes en énergie. Cela contraste avec la plupart des robots volants à l'échelle des insectes existants, qui imitent les abeilles ou les mouches et s'appuient sur des battements d'ailes constants, entraînant un épuisement rapide de la batterie en raison de la demande élevée d'énergie à petite échelle. La collaboration a débuté par des études sur le terrain de sauterelles américaines afin d'analyser leur mécanique de vol. Les chercheurs se sont concentrés sur les ailes postérieures de Schistocerca américainnotant un mécanisme de pliage en accordéon pour la rétraction pendant la mobilité au sol et le déploiement pour le vol. Aimy Wissa, professeur agrégé de génie mécanique et aérospatial à Princeton et chercheur principal de l'étude, a déclaré : « Le vol plané est un mode de vol bon marché. Lorsque nous voulons produire une poussée, nous battons des battements. Lorsque nous voulons économiser de l'énergie, nous déployons complètement les ailes et planons. » L’équipe a utilisé des tomodensitogrammes pour capturer la géométrie des ailes des sauterelles, puis a converti ces scans en conceptions imprimables en 3D. Ils ont imprimé des modèles d'ailes mesurant entre 2 et 4 pouces de large et testé leurs performances aérodynamiques dans un canal d'eau avant de mener des expériences de vol au laboratoire de robotique de Princeton. De manière inattendue, alors que les ondulations naturelles des ailes (crêtes acérées) facilitaient la portance, les ailes lisses démontraient une meilleure efficacité de vol à voile. Wissa a suggéré que les ondulations auraient pu évoluer pour d'autres fonctions, telles que le pliage des ailes ou la gestion d'angles de vol abrupts. À l’aide de caméras avancées de capture de mouvement, les chercheurs ont observé que leurs planeurs inspirés des sauterelles se comportaient de manière comparable à celle des sauterelles réelles. Paul Lee, étudiant diplômé de Princeton et auteur principal de l'article, a déclaré que la conception des ailes en accordéon offre des avantages par rapport aux autres insectes, notant : « Les ailes des libellules dépassent toujours et les ailes des papillons ne peuvent se replier que vers le haut, ce qui est limitant ». L'équipe développe un système de déploiement et de rétraction automatique des ailes, visant à éviter les moteurs lourds. Les recherches futures se concentreront sur l'incorporation d'ondulations pour le pliage des ailes tout en maintenant l'efficacité du vol de croisière et en intégrant la conception aux capacités de saut. Lee a déclaré : « Cette recherche sur les sauterelles ouvre de nouvelles possibilités non seulement pour le vol, mais aussi pour la locomotion multimodale. »
