Une équipe de chercheurs a mis au point une technique pour imprimer en 3D des matériaux qui se déforment sous l’effet de la chaleur. © Université Rice
Tech

Ces matériaux imprimés en 3D peuvent changer de forme

ActualitéClassé sous :robotique , Impression 4D , impression 3D

Des chercheurs de l'université Rice aux États-Unis ont développé une nouvelle technique d'impression 4D. Grâce à un élastomère à cristaux liquides et des rayons ultraviolets, ils ont simplifié la création des robots mous ou des implants médicaux, capables de changer de forme.

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Octobot, le premier robot entièrement mou  Fabriqué par impression 3D, le robot-pieuvre Octobot conçu en 2016 à l'université d'Harvard est dépourvu d'électronique et de batterie. Il se déplace sous l'effet d'une réaction chimique qui libère un gaz mis sous pression pour servir de propulseur. De tels robots pourraient servir à l'exploration et la surveillance des océans, voire à un usage militaire. 

L’impression 4D s'appuie sur une imprimante 3D pour créer des objets capables de changer de forme. Jusqu'à présent, l'un des principaux points faibles était que les états sont prédéfinis, calculés à l'avance en prenant en compte les propriétés des matériaux et la manière dont l'objet est imprimé. Des chercheurs de l'université de Rice ont réussi à créer une nouvelle technique d'impression 4D qui permet de créer une seconde forme en manipulant l'objet avant de le fixer grâce à la lumière.

La technique repose sur l'utilisation d'un polymère qui intègre des liaisons chimiques qui s'excluent mutuellement. Les chercheurs impriment une solution précurseur d’élastomère à cristaux liquides dans un bain catalyseur pour créer la structure initiale. L'étape suivante consiste à déformer l'objet par manipulation mécanique. Ce second état est ensuite fixé par le biais de rayons ultraviolets.

L’université Rice a créé une technique d’impression 4D « réactive » qui simplifie la création de matériaux, lesquels changent de forme sous l’effet de la chaleur © Université Rice

Chauffer ou refroidir la structure change sa forme

L'objet obtenu peut ensuite basculer entre les deux formes grâce aux variations de chaleur, mais également un courant électrique ou une contrainte mécanique. Cette technique d'impression 4D permet donc de créer des matériaux polymorphes qui pourraient être utilisés dans le domaine de la robotique molle, ou encore pour des implants médicaux qui s'adaptent au corps.

À l'heure actuelle, cette technique ne peut pas imprimer de structures qui ne sont pas soutenues, à cause du matériau qui est trop mou. L'équipe travaille donc sur un système d'impression qui utilise un échafaudage pour créer des formes plus complexes. Les chercheurs imaginent ainsi créer des robots mous qui nagent comme une méduse ou bondissent comme une sauterelle.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour. Toutes nos lettres d’information

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !