Un drone pour lutter contre les incendies imprimé en 3D avec la technologie SLS

Le Laboratoire de robotique pour le développement durable de l’institut suisse Empa a créé un drone pour la reconnaissance des zones d’incendie. Imprimé avec la technologie de frittage sélectif par laser (SLS), il est doté de caractéristiques lui permettant de bien remplir sa mission : légèreté, stabilité et résistance aux températures élevées.

En tête de proue dans le domaine des solutions durables et résilientes, l’Empa vise à faire basculer la société de consommation vers une société basée sur l’économie circulaire. Au sein de l’Empa, le Laboratoire de robotique pour le développement durable travaille notamment sur la création de plates-formes robotiques volantes. Le laboratoire n’est pas le premier à concevoir un drone imprimé en 3D pour lutter contre les incendies. En juin 2022, Axle Box Innovations, une organisation qui conçoit des technologies pour la sécurité publique, avait également créé des drones imprimés en 3D capables de photographier les incendies afin de fournir aux pompiers un tableau précis de l’avancée des flammes. “Chaque jour, les pompiers avancent dans le noir, sans connaître l’avancée des incendies, et risquent leur vie”, explique David Häusermann, ingénieur de recherche au sein du laboratoire. Comme celui d’Axle Box Innovations, le drone de l’Empa, qui a mis six mois à voir le jour, servira à fournir une image précise de la zone touchée par l’incendie au moyen d’un capteur infrarouge et d’une caméra RVB standard. L’utilisation de cet équipement permettra ainsi de réduire les risques pour les soldats du feu ainsi que d’accroître l’efficacité des opérations de lutte.

Les drones standard n’étant pas conçus pour résister à des températures aussi hautes, les deux organismes ont dû sélectionner des matériaux qui restent stables à des températures pouvant atteindre 200°C. La laboratoire suisse a ainsi choisi un aérogel en polyimide, un type de polymère, pour le bouclier thermique destiné à préserver les composants électroniques du drone.

La technologie SLS choisie pour la précision et la résistance aux températures élevées

La différence entre les deux drones réside dans la technologie et le matériau choisi. Contrairement au drone d’Axle Box Innovations, imprimé via la technologie FDM avec un nylon spécial résistant aux températures élevées, le drone de l’Empa a été imprimé avec la technologie du frittage sélectif par laser (SLS). Toutefois, l’équipe de recherche a recouru à la technologie de dépôt de fil fondu (FDM) pour le prototype car elle offrait davantage de liberté au niveau du design. Dans l’appareil final, néanmoins, c’est la technologie SLS qui a été privilégiée pour les éléments imprimés en 3D fournis par Sintratec, à savoir le châssis du bouclier thermique, les supports des composants électroniques, les pinces des bras du rotor ainsi que le boîtier de la boîte de vitesses, avec comme matériau le polyamide 12 (PA12).

L’utilisation de cette technologie et de ce matériau permettent d’améliorer la précision, la qualité des matériaux et la résistance aux températures élevées. En plus de ces atouts, la technologie SLS a l’avantage de ne pas nécessiter de supports durant l’impression. “La technologie SLS ainsi que les excellentes propriétés du matériau choisi sont parfaites pour fabriquer un drone, permettant d’imprimer des éléments de haute qualité, robustes et résistants”, conclut David Häusermann.

Vous trouverez davantage d’informations sur le projet ICI.

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*Crédits photos et vidéo : Empa