Des chercheurs du MIT impriment en 3D une pompe magnétique multi-matériaux

Une équipe de chercheurs du MIT ont conçu une pompe à membrane miniature imprimée en 3D. Compacte, sans soupape et actionnée magnétiquement, elle démontre les vastes capacités des appareils fabriqués par impression 3D. Les scientifiques à l’origine du projet espèrent que cette pompe multi-matériaux magnétique incitera d’autres personnes à explorer et à tirer profit des techniques de fabrication additive par rapport aux méthodes de production conventionnelles.

Qu’est-ce qu’une pompe à membrane ? Il s’agit d’une pompe volumétrique qui est généralement utilisée pour transférer des liquides ainsi que des gaz. Luis Fernando Velásquez-García, chercheur principal au MIT, explique qu’une telle pompe pourrait être utilisée dans des applications «allant des piles à combustible à la production d’électricité en passant par les échangeurs de chaleur». La pompe imprimée en 3D ne mesure que 1 centimètre de diamètre ; il a fallu au total 75 minutes et moins de $3,89 pour fabriquer une unité. L’appareil peut déplacer à la fois des liquides et des gaz en utilisant moins d’énergie et en subissant moins de colmatage que les pompes standard de taille similaire. Pour la première fois, l’un des modèles de pompe magnétique multi-matériaux a été imprimé en 3D en une seule pièce.

Les pompes miniatures sont réalisées sous la forme de petits cylindres couronnés d’une membrane. Au-dessus de la membrane se trouve la chambre à fluide, avec deux ports sans soupape en haut pour fixer les tubes. Les chercheurs ont imprimé la pompe de deux manières différentes, en utilisant du Nylon 12 comme matériau de structure dans les deux cas. Dans la première pompe, un aimant est emboîté par pression dans la structure du piston qui l’entoure. Dans la seconde pompe monolithique, les chercheurs ont utilisé du Nylon 12 avec des microparticules à aimant en néodyme (NdFeB) pour créer le noyau magnétique de la pompe.

Les propriétés du Nylon 12 en font un matériau de structure parfait pour cette application car il peut facilement absorber de grandes quantités de particules magnétiques, et est également suffisamment robuste pour maintenir immobiles les microparticules de NdFeB lors de la magnétisation initiale, ce qui permet de créer de puissants aimants permanents. Selon Velásquez-García, « Dans un matériau plus souple, les particules vacilleraient, ce qui n’entraînerait aucune magnétisation nette du composite magnétique.» Comme la pompe imprimée en 3D est actionnée par un aimant, elle est portable que les pompes pneumatiques plus traditionnelles, car elles doivent généralement être physiquement couplées à une source extérieure de fluide sous pression.

Que pensez-vous de la pompe magnétique imprimée en 3D développée par le MIT ? Partagez votre avis dans les commentaires de l’article ou avec les membres du forum 3Dnatives. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou Twitter !