Le sauvetage des personnes ou des animaux en proie aux flammes implique d'énormes dangers pour les pompiers du monde entier. Cette situation a donné une idée à David Häusermann et à son équipe du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) à Dübendorf. Développer un drone capable d'effectuer de telles reconnaissances de manière autonome. «Le but est d'éviter les risques inutiles», souligne David Häusermann.
Les pompiers utilisent déjà des drones pour transporter des lances à incendie au sommet de gratte-ciel ou pour circonscrire des feux de forêt. Mais ces appareils ont tous le même problème. Si l'engin s'approche trop près des flammes, son cadre est susceptible de fondre, l'électronique peut rendre l'âme et il risque fort de s'écraser.
Isoler un drone est un véritable défi. Il faut utiliser un matériau suffisamment léger pour ne pas nuire aux capacités de vol. David Häusermann a trouvé ce qu'il cherchait auprès de son collègue de l'Empa, Shanyu Zhao: les aérogels. Ces matériaux utilisent le même principe que celui utilisé par les pingouins et les ours polaires pour éviter de perdre trop de chaleur corporelle dans les régions polaires glaciales.
Les plumes et les poils des animaux renferment en effet de très nombreuses bulles d'air qui conduisent mal la chaleur et réduisent ainsi drastiquement le flux thermique. On obtient le même effet avec les aérogels, dans lesquels des couches superfines de plastique encapsulent de minuscules bulles d'air. Ce matériau est à la fois ultraléger et très isolant.
Il n'est donc pas étonnant que la Nasa, l'agence spatiale américaine, s'intéresse également depuis longtemps à ce matériau afin d'isoler les combinaisons spatiales des astronautes et les capsules des engins spatiaux. Toutefois, le polyimide rétrécit sensiblement à haute température et menace de mettre en danger les drones. L'équipe de l'Empa a donc renforcé les aérogels avec des fibres de verre, qui sont à la fois légères et résistantes à la température. Et qui, surtout, permettent de renforcer la structure.
David Häusermann utilise ce matériau pour construire une capsule qui protège entièrement le drone du feu. Malgré son diamètre d'un demi-mètre et ses 2,4 kilos, l'engin se laisse facilement piloter.
Et son drone a déjà affronté plusieurs fois l'épreuve du feu. Lorsqu'un grand incendie au gaz s'est déclaré dans un centre de formation du canton de Zurich, l'appareil a pu s'approcher à plusieurs reprises des flammes sans être endommagé. L'habillage en aluminium a été défiguré par quelques taches de suie, mais l'électronique à l'intérieur de l'appareil, les batteries et les deux caméras ont survécu aux vols d'essai.
Par ailleurs, le drone peut également être utilisé à des températures très basses, comme dans les régions polaires ou au-dessus d'un glacier, où les appareils traditionnels atteignent rapidement leurs limites. L'isolation ne préserve pas seulement de la chaleur, mais aussi du froid. Le drone anti-incendie a aussi réussi ses premiers tests dans un tunnel de glacier, sans rencontrer de problème majeur.
(Traduit et adapté par Chiara Lecca)
