Des scientifiques de l'Institut italien de technologie (IIT) ont utilisé l'impression 3D pour développer un nouveau type de muscle artificiel capable de mieux imiter les mouvements de la main humaine et de soulever 1 000 fois plus de poids. Cette percée ouvre la porte à la prochaine génération de robotique, nous rapprochant un peu plus de la fabrication d'une véritable prothèse Luke Skywalker.
Les scientifiques ont longtemps cherché un moyen de simuler les mouvements de la main humaine, mais n'ont pas encore créé d'actionneur capable de se déplacer avec la même grâce et la même complexité. La plupart des répliques sont soit trop dures, soit pas assez solides pour une utilisation pratique. Cependant, le Dr Corrado De Pascali et ses collègues de l'IIT ont récemment développé un nouveau type d'actionneur artificiel utilisant un seul composant monolithique imprimé en 3D. Le résultat est plus flexible et plus fort que la génération précédente de muscles artificiels et peut se déplacer comme un humain.
Leur nouveau muscle artificiel, qu'ils appellent l'actionneur de rétraction et d'allongement basé sur la géométrie (GRACE), est capable de s'étirer et de se contracter comme un humain. Les actionneurs ont été conçus à l'aide de modèles mathématiques et imprimés en 3D à l'aide de résines photopolymères flexibles. Leur plus grande adaptation aux conceptions précédentes était l'ajout de plis aux muscles, leur permettant de s'enrouler et de se déplier, offrant une plus grande force et flexibilité que les autres muscles artificiels. Un seul actionneur de 8- grammes peut soulever 8 kg.
Les actionneurs pilotés par GRACE dans des mains robotiques imitent le mouvement humain
L'équipe a depuis exploré plus avant la fonction du muscle artificiel et combiné 18 actionneurs de différentes tailles dans une main robotique. Impressionnant, l'appareil est capable de tordre la paume, de faire tourner le poignet et de fléchir les doigts en appliquant une force à partir de différentes parties de l'adversaire.
Pourtant, les scientifiques ont noté qu'"il est encore difficile de reproduire la "fonctionnalité et l'élégance" offertes par l'arrangement complexe des muscles dans le corps humain". Cependant, les actionneurs sont encore une grande amélioration par rapport aux techniques précédentes.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires avant que ces muscles artificiels ne voient une mise en œuvre robuste, mais un domaine de recherche d'un intérêt particulier est la formulation de résine. Il existe un grand potentiel pour ces types d'appareils, et si les résines peuvent améliorer la force et la flexibilité, la gamme d'applications de ces muscles artificiels pourrait être encore élargie.
Ces nouveaux muscles imprimés en 3D iront sans aucun doute de pair avec d'autres améliorations que nous avons vues récemment dans les progrès des prothèses et de la robotique. Bien qu'il ne soit pas parfait, nous sommes ravis de voir où va la technologie à partir d'ici. Un jour, la technologie pourra même être utilisée pour fabriquer votre prothèse Luke Skywalker personnelle imprimée en 3D lorsque nous nous cassons inévitablement les mains en jouant avec des sabres laser.