Des chercheurs développent des parachutes en papier inspirés du kirigami pour livrer du matériel
Amanda Moisan
Des chercheurs de Polytechnique Montréal s’inspirent d’une technique traditionnelle japonaise de découpage du papier pour transformer la livraison avec précision de matériel, particulièrement dans des régions en crise comme Gaza.
En s'inspirant du kirigami, les professeurs David Mélançon et Frédérick Gosselin du département de génie mécanique de Polytechnique Montréal ont développé un parachute qui interagit efficacement avec l'air pendant une chute libre. Lors de leurs essais, ils sont parvenus à lâcher une bouteille d'eau d'une hauteur d'environ cent mètres sans qu'elle ne soit endommagée.
Contrairement à l’origami, qui consiste à plier le papier, le kirigami repose sur la découpe. Dans ce cas, on parle d’une simple feuille de carton ou de plastique.
M. Mélançon souligne que ces parachutes, bien qu’ils n’atteignent pas encore le niveau des modèles traditionnels, offrent des atouts spécifiques. Conçu avec un motif en "boucle fermée", le parachute se déploie en forme de cloche inversée pendant la chute libre, ce qui assure une descente équilibrée et anticipable.
« Peu importe comment on le lance, notre parachute tombe toujours de façon très droite », souligne-t-il.
Le dispositif est simple à fabriquer, ne nécessitant ni couture ni assemblage compliqué : une découpe laser de seulement 25 minutes est suffisante. Divers matériaux semi-rigides peuvent convenir, tels que le plastique, le carton, ou même l’aluminium.
Missions humanitaires
Cette précision ouvre la voie à des utilisations dans des contextes comme Gaza. Livrer des ressources vitales sans erreur de trajectoire pourrait faire une grande différence, selon l’expert : « On pense à des petites masses, donc des médicaments, des bouteilles d’eau [...] Et on peut en larguer plein à la fois ».
Le concept pourrait par exemple éviter que le matériel d’aide humanitaire soit envoyé dans des régions non souhaitées ou qu’il cause des accidents en percutant des personnes. Cette capacité à viser avec précision pourrait transformer la logistique de l’aide d’urgence.
L'approche a été validée par simulations numériques, essais en soufflerie et tests en chute réelle avec des drones.
« On a des parachutes faciles à fabriquer, qui ne coûteraient pas cher », lance M. Mélançon.
Une première
Le projet a débuté il y a deux ans dans le cadre du mémoire de maîtrise de Danick Lamoureux (Prix du meilleur mémoire de maîtrise de Polytechnique, en 2024). Il a été soutenu par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).
L’équipe explore aujourd’hui d’autres motifs de découpe permettant de faire spiraler ou planer les parachutes.
« L’idée, à la base, c’est de programmer la matière. C’est comme faire des flocons de neige à la main pour Noël », illustre M. Gosselin.
L’objectif est de produire à grande échelle tout en conservant un processus simple. C’est la première fois que des motifs de kirigami sont utilisés pour concevoir un tel parachute.
Les chercheurs envisagent des applications dans des domaines comme l’exploration spatiale ou la météorologie, par exemple, pour le largage de capteurs pendant les ouragans.