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Une université utilise plusieurs types d’imprimantes 3D pour améliorer sa recherche

Une université utilise plusieurs types d’imprimantes 3D pour améliorer sa recherche


« Nous ne voulons pas compromettre la précision au profit de la vitesse. Les imprimantes 3D de Stratasys nous offrent les deux »
Dr. Stephen Beirne, Institut de Recherche sur les Polymères Intelligents, Université de Wollongong

L’Institut de Recherche sur les Polymères Intelligents (IPRI), basé au sein de l’Université de Wollongong, est le siège du Centre d’Excellence ARC pour les sciences des Electromatériaux et de l’Australian National Fabrication Facility (ANFF). IPRI s’attache à améliorer la fonctionnalité des matériaux à l’échelle nanométrique et faciliter leur usage dans des domaines tels que l’énergie et la médecine bionique.

On retrouve au sein de l’IPRI un atelier d’impression 3D professionnel composé d’imprimantes 3D Stratasys : une Objet Connex, une Objet Eden et une imprimante 3D uPrint – ainsi qu’une large gamme de systèmes sur-mesure – toutes construisant des pièces pour différents projets. Financé par l’ANFF, l’atelier d’impression 3D a été créé par Dr. Stephen Beirne, chercheur au sein de l’IPRI et de l’ANFF. « Pour nous, l’impression 3D ouvre de nouveaux horizons à la recherche, fournit un moyen de fabrication plus simple, à un prix inférieur », a déclaré Beirne.

Des prototypes d’implant pour la chirurgie du glaucome

Depuis la création de l’atelier d’impression 3D, Beirne et son équipe ont collaboré avec le Centre de la Recherche pour les Yeux en Australie pour prototyper des implants destinés à la chirurgie du glaucome. Les moules de ces implants ont été fabriqués autrefois en utilisant des machines-outils. Ils sont utilisés par la suite pour donner forme à l’implant avec du matériau d’implant réel. Ce processus laborieux et chronophage devait être effectué manuellement. Sa durée est de deux à trois mois. Grâce à la technologie d’impression 3D, un modèle d’implant ne prend plus que quelques heures dorénavant pour être imprimé. Ceci augmente considérablement les variations de conception qui peuvent être testées.

En dehors des économies de temps, un autre avantage de l’impression 3D est la précision. Utilisant un matériau d’impression 3D PolyJet (également appelé MED610) qui imprime avec une épaisseur de couche de 16 microns seulement, le prototype d’implant imprimé 3D est très précis. « Nous ne voulons pas compromettre la précision au profit de la vitesse. Les imprimantes 3D de Stratasys nous offrent les deux », a dit Beirne. « Par ailleurs, le matériau MED610 nous permet de stériliser nos prototypes d’implant sans endommager la structure. Ceci est très important pour nous, car le matériau d’implant sera en contact direct avec le corps. Le processus de stérilisation est nécessaire pour éliminer toutes les bactéries possibles. MED610 s’avère être le choix optimal qui peut résister à ce processus. »

Des pièces finies étanches et hermétiques

Grâce aux technologies d’impression 3D PolyJet et FDM de Stratasys, Beirne et son équipe ont aussi construit les différents composants d’une chambre de perfusion étanche utilisée sur un microscope. Les imprimantes 3D ont fabriqué des pièces finies à un coût inférieur aux méthodes de fabrication conventionnelles. « Nous avons imprimé la platine de positionnement du microscope, et la partie supérieure de la chambre de perfusion, avec uPrint en utilisant comme matériau l’ABS. Celui-ci possède des propriétés solides et stables », a déclaré Beirne, « Quant au plateau de perfusion et la partie inférieure de la chambre de perfusion, nous les avons imprimés avec PolyJet, en utilisant le matériau bio-compatible MED610, parce qu’il sera en contact direct avec les cellules et les tissus. » Les deux pièces sont ensuite encliquetées et montées sur le microscope. Ce travail a été entrepris en collaboration avec des chercheurs au sein de l’Hôpital Melbourne St. Vincent.

Aller au-delà des pièces et prototypes

« Nous pouvons même créer des outils personnalisés pour faciliter les projets spécifiques à un prix moins cher », a déclaré Beirne.

Récemment, l’équipe a utilisé l’imprimante 3D professionnelle Eden pour produire un échafaudage avec des pièces cubiques. Celui-ci revêt la surface avec des morceaux de platine. Le produit final est utilisé comme une électrode pour une étude de simulation électrique des cellules au sein de l’institut.

L’impression 3D est devenue plus accessible au sein de l’Université de Wollongong. Beirne prévoit d’ouvrir l’accès à l’unité d’impression 3D aux collèges et commerces à proximité.
« En somme, l’impression 3D facilite nos projets de recherche, ce qui nous permet d’avancer technologiquement à des prix compétitifs », a déclaré Beirne.