Des chercheurs de l'Institut fédéral suisse de technologie (ETH) de Zurich, du MIT et de la startup américaine Inkbit ont réussi à imprimer en 3D une main robotique dotée d'une structure interne similaire à celle d'une main humaine avec les os, les ligaments et les tendons. Cette avancée pourrait révolutionner le domaine de la robotique et de la prothèse médicale.

En imitant les humains, les robots actuels, bien que capables de réaliser des mouvements complexes, manquent de la fluidité et de la souplesse. Cela est lié à la structure rigide de leurs membres et articulations. Mais la recherche autour de la robotique douce, des robots fabriqués à partir de matériaux souples pourrait être révolutionnée. Grâce à une nouvelle technique d'impression 3D : Vision-Controlled Jetting ou"jets contrôlés par la vision" (VCJ), les chercheurs ont pu créer une main robotique avec une structure interne similaire à celle d'une main humaine. Cette méthode utilise des polymères thiolène à durcissement lent, qui ont d'excellentes propriétés élastiques et reviennent à leur état d'origine beaucoup plus rapidement. Ces avancées ont été possibles grâce à une nouvelle technologie qui combine l'impression 3D de ces matériaux avec un scanner laser et un mécanisme de rétroaction.

Le système d'impression VCJ comprend une imprimante 3D et un scanner laser 3D qui inspecte visuellement chaque couche pour les irrégularités pendant que celle-ci est déposée. Mais au lieu d'aplanir mécaniquement la couche déposée, la couche suivante est imprimée de manière à compenser toutes les irrégularités de la couche précédente. Cette méthode permet d'imprimer la structure complète d'un robot en une seule fois, sans nécessiter d'assemblage ultérieur. En somme, il s'agit d'une imprimante à jet équipée de quatre caméras à haute fréquence d’image et de deux lasers qui scannent en permanence la surface de l’objet en cours d’impression.

Nouveau champ des possibles autour des applications de l'impression VCJ ?

En utilisant cette technique Vision-Controlled Jetting (VCJ), les chercheurs qui ont réussi à imprimer une main robotique dotée de structures internes similaires à celles d'une main humaine ont franchi une étape majeure dans l'impression 3D. Une fois équipée de capteurs de pression, la main robotique peut ainsi développer le sens du toucher, saisir des objets et arrêter ses doigts lorsqu'ils touchent quelque chose. Les chercheurs ont également imprimé un cœur robotique, un robot à six pattes et un méta matériau capable d'absorber les vibrations de son environnement.

Ils pensent que la technologie VCJ remplacera bientôt toutes les méthodes d'impression 3D à jet d'encre basées sur le contact. Cette technologie pourrait être utilisée pour produire des pièces fonctionnelles fortes intéressantes dans la robotique, les implants médicaux ou dans diverses autres industries. Les impressions de haute résolution, les propriétés matérielles appropriées et leur longue durée de vie rendent les impressions du système VCJ très utiles pour la recherche et les applications commerciales.