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Les ingénieurs du MIT créent des structures imprimées en 3D contrôlées par aimant qui peuvent jouer à la capture


Une étude publiée cette semaine dans la revue Nature a vu les ingénieurs du MIT collaborer avec le New Jersey Institute of Technology pour créer des structures imprimées en 3D qui peuvent être manipulées par des aimants pour se transformer en une variété de formes. La nouvelle technologie a des applications potentielles dans la fabrication de dispositifs biomédicaux télécommandés.

Applications biomédicales

«Nous pensons qu'en biomédecine, cette technique trouvera des applications prometteuses», a déclaré Xuanhe Zhao, professeur de développement de carrière Noyce au Département de génie mécanique et Département de génie civil et environnemental du MIT, dans un communiqué. «Par exemple, nous pourrions placer une structure autour d'un vaisseau sanguin pour contrôler le pompage du sang ou utiliser un aimant pour guider un appareil à travers le tractus gastro-intestinal pour prendre des images, extraire des échantillons de tissus, éliminer un blocage ou administrer certains médicaments à un emplacement. Vous pouvez concevoir, simuler, puis simplement imprimer pour réaliser diverses fonctions. »

Les travaux actuels en robotique douce n'ont pas encore produit de modèle adapté au corps humain ou à d'autres espaces sensibles clos et confinés. Cette option à commande magnétique serait sûre, car elle est inoffensive pour le corps et efficace, car la vitesse de réaction rapide de la structure lui permettrait d'exécuter rapidement les tâches qui lui sont assignées.

Les nouvelles structures ont été conçues à l'aide d'un nouveau type d'encre imprimable en 3D que les chercheurs ont imprégné de particules magnétiques. Ce processus a créé un appareil qui peut non seulement se transformer en formations complexes en fonction de stimuli magnétiques, mais il peut même se déplacer efficacement.

Les formations que la structure peut prendre incluent "un anneau lisse qui se plisse, un long tube qui se ferme, une feuille qui se plie et un" agrippeur "en forme d'araignée qui peut ramper, rouler, sauter et se resserrer assez rapidement pour attraper une balle qui passe. " La structure peut même être magnétiquement stimulée pour transporter une pilule sur une table en l'incitant à s'enrouler autour de l'objet.

Les ingénieurs ont également produit et testé un modèle physique qui prédit de manière fiable comment les structures se déformeront et / ou se déplaceront. «Nous avons développé une plateforme d'impression et un modèle prédictif que d'autres peuvent utiliser. Les gens peuvent concevoir leurs propres structures et modèles de domaine, les valider avec le modèle et les imprimer pour activer diverses fonctions », a déclaré Zhao.

Machines intelligentes imprimées

L'équipe a également expérimenté des structures plus complexes, notamment un anneau électrique avec des lumières LED qui pourraient être programmées magnétiquement pour s'allumer en rouge ou en vert. «En programmant des informations complexes sur la structure, le domaine et le champ magnétique, on peut même imprimer des machines intelligentes telles que des robots», a expliqué Zhao.

L'article est intitulé "Impression de domaines ferromagnétiques pour des matériaux souples à transformation rapide non attachés". La National Science Foundation, l'Office of Naval Research et le MIT Institute for Soldier Nanotechnologies ont soutenu la recherche.


Voir la vidéo: Impression 3D: Comment fait-on processus complet (Juin 2021).