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Ils sont parvenus à fabriquer une main imprimée en 3D avec des os et des tendons. Leur découverte est significative pour la robotique.
Certains robots sont capables de reproduire nos mouvements. Malgré les efforts de leurs concepteurs, leurs gestes restent mécaniques et n'arrivent pas à reproduire l'aspect naturel de notre gestuelle. Mais ce nouveau procédé de fabrication des chercheurs suisses va changer la donne. Il a permis d'avoir une main imprimée en 3D ressemblant aux nôtres.
Ces chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Zurich ont ainsi découvert une nouvelle possibilité de la fabrication additive. Ils décrivent le procédé dans un papier paru dans la revue Nature. À noter que le développement de cette nouvelle solution d'impression 3D s'est fait avec la startup américaine Inkbit.
Les limites actuelles de la conception robotique
Si les robots n'ont pas des mouvements naturels comme les nôtres, c'est en partie à cause de leurs jointures. Celles-ci se composent normalement de matériaux tels que des éléments métalliques et des morceaux de fibre de carbone. Contrairement aux vertébrés, les machines n'ont pas de vrais os ni de tendons et encore des tissus flexibles.
Ces structures internes permettent à la machine d'exécuter des mouvements. Celle-ci peut saisir des objets et prendre différentes postures. Mais comme des matériaux durs forment les jointures, les corps des robots manquent de flexibilité, d'agilité et de souplesse. C'est ce qui explique la rigidité de leurs mouvements.
Comment en arrive-t-on avec une main imprimée en 3D avec des os et des tendons ?
Les chercheurs de l'ETH Zurich et Inkbit ont ainsi trouvé une méthode d'imprimer en 3D leur main robotique révolutionnaire. Cette dernière imite remarquablement la structure d'une main humaine. Elle a ses os, ses ligaments et ses tendons.
Cette fameuse main artificielle est déjà spéciale par sa structure. Mais ce qui est encore plus incroyable, c'est la méthode de fabrication.
Le groupe de recherche s'est appuyé sur un nouveau processus de dépôt de jet d'encre en 3D appelé vision-controlled jetting (VCJ). Avec cette technique, le jet est contrôlé par la vision. Lors du dépôt d'une couche, un balayage optique identifie les défauts. Ces derniers sont corrigés au dépôt de la couche suivante.
Quel avenir pour le VCJ dans la robotique ?
En plus de leur main robotique révolutionnaire, les chercheurs suisses ont imprimé un cœur artificiel, un robot animalier à six pattes et un méta-matériau qui peut absorber les vibrations ambiantes. Toutes ces conceptions fonctionnent comme des systèmes hybrides souples-rigides, notent les chercheurs de l'ETH Zurich.
Comme leur appellation l'indique, ces systèmes sont constitués à la fois de matériaux rigides et souples. Bien entendu, en termes de flexibilité, ils sont largement supérieurs aux robots classiques.
Avec son potentiel remarquable, le VCJ pourrait un jour remplacer toutes les techniques d'impression à jet d'encre par contact. La main imprimée en 3D avec des os et des tendons n'est ainsi que le début. Dans un futur proche, il sera possible de fabriquer des éléments fonctionnels pour la robotique et des implants médicaux.
Cette nouvelle technique d'impression 3D sera autant utile à la recherche et aux applications commerciales. Les chercheurs suisses en sont convaincus.
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