Les ingénieurs de l’université de Rutgers ont mis au point une méthode « d ‘impression 4D » à partir de l’impression 3D qui pourrait conduire au développement de structures «vivantes» dans les organes et tissus humains, à des robots souples et à l’administration ciblée de médicaments.
Selon Howon Lee, professeur adjoint au Département de génie mécanique et aérospatial de l’Université Rutgers au Nouveau-Brunswick, la technique d’impression 4D consiste à imprimer un objet 3D avec un hydrogel (gel contenant de l’eau) qui change de forme au fil du temps.
La recherche démontre que l’impression 3D des hydrogels reste solide et conserve leur forme malgré la présence d’eau. Pour mémoire, les hydrogels peuvent être trouvés dans les lentilles de contact, les couches et le corps humain.
Le potentiel du gel
Grâce à ce gel, les organes tels que les poumons sont plus rigides et peuvent contenir de petites molécules comme l’eau ou des médicaments pouvant être transportés dans le corps et libérés. « Il pourrait également créer un nouveau domaine de la robotique douce, et permettre de nouvelles applications dans les capteurs et les actionneurs flexibles, les dispositifs biomédicaux et les plates-formes ou les échafaudages pour les cellules à croître », a déclaré Lee.
Il convient de noter que le plein potentiel du gel n’a pas encore été découvert. Cependant, l’ajout d’une autre dimension est une première dans la recherche.
Dans cette recherche, une technique basée sur la lithographie a été utilisée car elle permet d’imprimer divers matériaux en utilisant une résine spéciale qui est l’hydrogel. En d’autres termes, dans ce cas, un produit chimique agit comme un liant, un autre produit chimique facilite la liaison et un colorant contrôle la pénétration de la lumière.
Les résultats montrent qu’en dessous de 32 degrés Celsius (environ 90 degrés Fahrenheit), l’hydrogel absorbe plus d’eau et gonfle en taille. Lorsque les températures dépassent 32 degrés Celsius, l’hydrogel commence à expulser l’eau et se rétrécit.
« Si vous avez le contrôle total de la forme, alors vous pouvez programmer sa fonction », a déclaré Lee. « Je pense que c’est la puissance de l’impression 3D de matériaux qui changent de forme, vous pouvez appliquer ce principe presque partout. »
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