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RM 3DP - L'impression 3D qui muscle les robots mous
La robotique souple, c'est un peu le Graal pour pas mal de chercheurs. L'idée de fabriquer des machines capables de se faufiler partout ou de manipuler des objets fragiles sans tout casser, ça fait rêver. Sauf que jusqu'à présent, c'était une tannée monumentale à fabriquer. Fallait mouler les pièces, assembler les membranes, sceller les composants... Bref, un boulot de titan pour un résultat parfois imprévisible.
Mais voilà qu'une équipe de Harvard, menée par Jennifer Lewis au sein du Lewis Lab, vient de poser une grosse brique sur l'édifice. Ils ont mis au point une technique baptisée "impression 3D multimatériau rotative" (RM 3DP) qui permet d'encoder la réponse mécanique directement dans la structure. Pour faire simple, au lieu de rajouter des fonctions après coup, vous imprimez une architecture interne qui va dicter comment le robot se déforme une fois sous pression.
Le secret réside dans une buse rotative capable de gérer un placement spatial interne ultra-précis de deux matériaux à la volée. En faisant tourner cette buse pendant l'impression, les chercheurs Jackson Wilt et Natalie Larson arrivent à disposer chaque matériau à l'intérieur du filament déposé (on parle de structures à l'échelle du micron... c'est super minuscule). Et là, c'est un peu comme si vous dessiniez une hélice à l'intérieur d'un tube... mais en 3D et avec des polymères techniques.
Pour la structure, ils utilisent du polyuréthane hyper costaud qui forme une coque durable. Et à l'intérieur, hop, ils injectent un polymère sacrificiel, le poloxamère (qu'on trouve d'ailleurs dans certains produits capillaires), pour remplir les futurs canaux. Une fois que la structure a durci, il suffit de rincer ce gel pour laisser place à des conduits pneumatiques hyper propres. Bon, attention quand même, rincer un gel visqueux dans des canaux microscopiques sans rien péter, ça demande une sacrée maîtrise du process. Mais grâce à ça, ces canaux agissent comme des muscles. Vous envoyez de l'air sous pression dedans et la structure se tord, se plie ou s'étire selon la géométrie prévue au départ.
C'est plutôt chouette car ça permet de passer de la conception à la réalisation en quelques heures au lieu de plusieurs jours. Plus besoin de s'embêter avec des montages complexes, vous ajustez les paramètres de l'imprimante et voilà. Pour la démonstration, ils ont imprimé un actuateur en spirale qui s'ouvre comme une fleur et une pince capable de saisir des objets délicats. Tout ça en un seul processus d'impression continu pour la partie structurelle, même si le post-traitement reste obligatoire pour libérer les canaux.
Perso, c'est assez prometteur par exemple pour le futur de la chirurgie ou pour créer des dispositifs d'assistance qui s'adaptent vraiment au corps humain.
Maintenant, reste à voir la durabilité du bouzin sur des milliers de cycles, mais on n'arrête pas le progrès, comme dirait l'autre.
