Transporter sans toucher ? Une nouvelle technologie fait léviter les objets fragiles.
Transporter des composants délicats sans les abîmer, sans les salir, et sans les faire vibrer, voilà un défi bien connu des industries électroniques, chimiques ou biomédicales. La moindre secousse peut dérégler un assemblage microscopique ou contaminer une cellule.
Des chercheurs de l’Université nationale de Yokohama viennent de présenter un dispositif de lévitation acoustique sans contact ni câble, capable de déplacer des charges légères dans toutes les directions à haute vitesse, sans toucher le sol. Une sorte de tapis volant miniature… actionné par le son.
Un objet digne du “Hoverboard” dans Retour vers le Futur (NDLR : Pour ceux qui ne l’ont jamais vu, il s’agit d’ un skate du futur qui lévite) !
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Des chercheurs américains créent un dispositif pour faire léviter des objets avec des ondes sonores
La lévitation acoustique repose sur un principe simple : utiliser des ondes sonores pour suspendre un objet en l’air. Les ultrasons créent des zones de pression qui maintiennent l’objet à une certaine hauteur, comme s’il flottait.
Contrairement à la lévitation magnétique, qui nécessite des aimants puissants ou des cryogénérateurs, ce système est léger, compact et sans apport énergétique externe complexe. Fini les rails électromagnétiques encombrants, ou les circuits pneumatiques bruyants.
Autre problème résolu : les câbles. Les systèmes de lévitation classiques ont besoin de fils pour l’alimentation et le contrôle, ce qui perturbe les déplacements. Ici, le système est entièrement sans fil, grâce à un circuit d’alimentation embarqué pour une liberté de mouvement totale.
Des performances bluffantes sur une pente inclinée
Lors des tests en laboratoire, le dispositif a glissé librement sur une pente de 10° dès l’activation de la lévitation. En l’éteignant, le mouvement s’est instantanément arrêté, prouvant que la friction au sol avait été éliminée.
Le plus impressionnant ? Il a atteint une vitesse de plus de 3 mètres par seconde, soit plus rapide qu’un marcheur pressé. Une performance étonnante pour un engin de la taille d’une boîte d’allumettes.
Tableau récapitulatif des performances
| Caractéristique | Valeur mesurée |
| Vitesse maximale | > 3 m/s |
| Pente testée | 10° |
| Masse totale supportée | 150 g (dont 43 g de charge utile) |
| Taille approximative | Quelques centimètres |
| Type d’actionneur | Piézoélectrique (film d’air pulsé) |
| Alimentation | Sans fil |
Omnidirectionnalité garantie par un film d’air
Le secret de son agilité ? Un actionneur piézoélectrique génère un film de fluide ultra-mince, appelé “squeeze film”, entre le dispositif et le support. Ce film d’air agit comme un coussin, réduisant les frottements au strict minimum.
Ce film permet un mouvement fluide dans toutes les directions, avec une précision de positionnement millimétrique. Aucun besoin de rails, de pistes ou de moteurs externes. Une simple surface plane suffit.
Des applications dans les salles les plus propres
Dans les salles blanches où la poussière est l’ennemie jurée, ne pas toucher le sol est un rêve devenu réalité. Le transport sans contact réduit les risques de contamination.
Ce système pourrait donc être utilisé pour :
- manipuler des cellules biologiques sans stress mécanique
- déplacer des échantillons chimiques sensibles aux vibrations
- assembler des puces électroniques avec une précision chirurgicale
Et comme le dispositif est compact, il peut se glisser dans des environnements confinés où la main de l’homme n’a pas sa place.
Un robot volant… sans roues ni hélices ?
Les chercheurs ne comptent pas s’arrêter là. Ils travaillent déjà à interconnecter plusieurs unités pour créer des mini-robots capables de transporter des objets de manière autonome dans des usines, hôpitaux ou laboratoires, sans jamais poser une roue au sol.
Leur objectif : améliorer encore la stabilité, augmenter la capacité de charge, et adapter le système à des surfaces irrégulières. Si cela fonctionne, on pourrait bientôt voir apparaître des flottes de transporteurs flottants, propres, silencieux et rapides.
Longtemps annoncé, le “hoverboard” de Marty pourrait cette fois-ci devenir une réalité tangible.
Source :
Omnidirectional and Multi-Material In Situ 3D Printing Using Acoustic Levitation (en français “Dispositif de lévitation ultrarapide et sans attache utilisant un film de compression pour un transport omnidirectionnel”)
Yuta Sunohara, Soushi Ueno, Rintaro Minegishi, Chihiro Sekine, Yuta Kitamura, Yuna Sugiyama, Satoshi Ando, Akihiro Torii, Ohmi Fuchiwaki
Première publication : 10 juillet 2025
https://doi.org/10.1002/aisy.202401098
