Des chercheurs de l’Imperial College de Londres et de l’Empa ont mis au point un drone capable de résister à des températures suffisamment élevées pour pénétrer dans des bâtiments en flammes.
Ce prototype de drone, baptisé FireDrone, pourrait être envoyé dans des bâtiments ou des forêts en feu pour évaluer les dangers et fournir des données de première main sur les zones à risque. Ces informations seraient ensuite transmises aux premiers intervenants pour aider à orienter leur réponse d’urgence.
FireDrone, le drone résistant aux flammes
Le drone est constitué d’un nouveau matériau d’isolation thermique en aérogel et contient un système de refroidissement intégré pour lui permettre de résister à des températures allant jusqu’à 200°C pendant dix minutes. Actuellement au stade de prototype, les chercheurs estiment que le FireDrone pourrait finalement être utilisé pour explorer les incendies et renforcer les efforts de lutte contre le feu.
« Jusqu’à ce qu’ils pénètrent dans la zone de danger, les pompiers ne peuvent être sûrs de ce ou de qui ils trouveront, et quels défis ils rencontreront. Le FireDrone pourrait être envoyé en avant pour recueillir des informations cruciales – localiser des personnes piégées, identifier la configuration des bâtiments, repérer des dangers inattendus – afin que les intervenants puissent se préparer en conséquence pour assurer leur sécurité et potentiellement sauver plus de vies. » a indiqué le Professeur Mirko Kovac, directeur du Laboratoire de robotique aérienne à l’Imperial College de Londres.
Des drones inspirés par les animaux
Les drones sont déjà utilisés à distance dans la lutte contre les incendies pour prendre des images aériennes, hisser des tuyaux d’incendie sur des gratte-ciel, ou larguer des retardateurs de feu dans des zones reculées pour ralentir la propagation des incendies de forêt. Cependant, les drones actuellement développés pour la lutte contre les incendies ne peuvent pas s’approcher beaucoup plus près sans que leurs structures fondent et que leurs électroniques tombent en panne.
Sur la base d’entretiens avec des pompiers, les chercheurs ont su qu’ils avaient besoin de drones capables de s’approcher beaucoup plus près pour aider à préparer les premiers intervenants à entrer dans des bâtiments ou des forêts en flammes. Des drones équipés de caméras et de capteurs de dioxyde de carbone (CO2), par exemple, pourraient fournir des informations essentielles sur la disposition et la composition des incendies.
Ils se sont inspirés d’animaux vivant dans des températures extrêmes, comme le manchot, le renard arctique et la cicadelle écumeuse, pour trouver une solution. Tous ces animaux ou insectes possèdent des couches appropriées de graisse, de fourrure, ou produisent leurs propres couches de matériaux thermorégulateurs qui leur permettent de survivre dans des conditions extrêmes.
Construction et tests du FireDrone
Pour construire le drone, ils ont créé une coque structurelle protectrice faite de matériaux légers et super-isolants thermiquement, comme l’aérogel de polyimide et les fibres de verre. Ils ont ensuite recouvert cette coque d’aluminium super-réfléchissant pour refléter la chaleur. La super-isolation empêche les matériaux de se rétracter et les structures de pores de se dégrader après une exposition à des températures élevées.
Dans l’exosquelette protecteur, ils ont placé les composants sensibles à la température, tels que les caméras régulières et infrarouges, les capteurs de CO2, les émetteurs vidéo, les contrôleurs de vol, les batteries et les récepteurs radio. Ils ont également utilisé la libération et l’évaporation du gaz des capteurs de CO2 pour construire un système de refroidissement pour maintenir les températures basses.
Ils ont testé le drone dans des chambres à température contrôlée et l’ont fait voler près de flammes dans un centre de formation de pompiers. Ils espèrent que leur travail supplémentaire pour miniaturiser le drone et ajouter plus de capteurs pourrait aboutir à son déploiement dans des missions de lutte contre les incendies en situation réelle et aider à sauver des vies.
Le FireDrone face aux situations extrêmes
Le FireDrone peut également être utilisé dans des environnements extrêmement froids, dans les régions polaires et dans les glaciers. L’équipe a également testé le robot dans un tunnel de glacier en Suisse pour étudier le comportement du système dans des températures très basses.
Bien que le FireDrone soit encore au stade de prototype, les chercheurs affirment qu’il s’agit d’une avancée pour le développement d’autres drones capables de résister à des températures extrêmes et l’équipe travaille actuellement à valider la technologie avec des partenaires et des intervenants industriels clés.
Le Professeur Kovac a déclaré : « L’application des drones est souvent limitée par des facteurs environnementaux comme la température. Nous démontrons une façon de surmonter cela et nous sommes convaincus que nos découvertes aideront à libérer le potentiel futur des drones pour les environnements extrêmes« .
« L’envoi de robots dans des environnements extrêmes offre de grands avantages pour réduire les risques pour la vie humaine, et qui de mieux que les animaux qui ont évolué leurs propres façons de s’adapter à ces extrêmes en s’inspirant de la manière dont les animaux restent frais dans la chaleur. »
« FireDrone : Multi-environment thermally-agnostic aerial robot« , par David Häusermann et al. est publié dans Advanced Intelligent Systems.
Article inspiré de l’auteure : Hayley Dunning © Imperial College London.
