L’impression 3D rotative multi-matériaux pour concevoir des robots souples

Dans la robotique, la fabrication additive est de plus en plus prisée pour concevoir des dispositifs flexibles, personnalisés et plus performants. Avec le développement des matériaux désormais compatibles avec les différents procédés, les possibilités se multiplient et on peut obtenir des robots flexibles, ou encore biocompatibles. A Harvard, une équipe de chercheurs s’est penchée sur l’impression 3D de robots souples capables de changer de se plier et de se déformer en leur insufflant de l’air. On vous explique comment.

Le concept est simple : ils se sont appuyés sur un procédé d’impression 3D multi-matériaux rotatif qui leur permet de déposer plusieurs matériaux via une seule buse selon un chemin précis. Celle-ci se tourne au fur et à mesure qu’elle dépose le matériau sous forme de gel. Ce mouvement permet de changer de matériau rapidement mais aussi d’imaginer des formes plus ou moins complexes.

Ils conçoivent d’abord un canal intérieur en poloxamère, un polymère traditionnellement employé dans les gels capillaires. En jouant sur la buse de l’imprimante 3D, de la vitesse de rotation et du débit du matériau déposé, l’équipe a pu contrôler la forme, la taille mais aussi l’orientation de chaque canal.

Ce dernier est ensuite entouré d’une enveloppe en polyuréthane. Une fois qu’elle est solidifiée, les chercheurs peuvent aller chercher le tube à l’intérieur et le retirer. On a donc une coque creuse qui peut être pressurisée pour se courber dans différentes formes. Concrètement, elle vient former la base d’un dispositif souple qui peut se contracter, saisir des objets ou encore se dilater.

Jackson Wilt est un étudiant diplômé de Harvard et porteur du projet. Il explique :

Nous utilisons deux matériaux provenant d’une seule sortie, qui peut être tournée pour programmer la direction dans laquelle le robot se plie lorsqu’il est gonflé. Notre objectif est de créer des robots souples, inspirés de la biologie, pour diverses applications.

Cette méthode d’impression multi-matériaux évite de passer par la création de moules. Au lieu de couler un matériau souple, de dessiner des canaux pneumatiques à la surface du moule et à encapsuler ces derniers dans une autre couche, on obtient une structure toute faite et prête à être programmée. Par conséquent, le robot est actionnable rapidement, et ce, de façon personnalisable. Si vous souhaitez en savoir plus, cliquez ICI.

Que pensez-vous de l’utilisation de la fabrication additive en robotique ? Peut-elle ouvrir le champ des possibilités quant à la création de robots souples plus performants ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits de toutes les photos : Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences