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Les brèves de l’impression 3D, 19 février 2022 : impression 3D métal, recherche, et plus.

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Pour commencer, Sciaky va livrer à un client de l’aérospatiale ce qu’elle appelle l’imprimante 3D DED à faisceau d’électrons métalliques « la plus grande au monde ». Dans le domaine de la recherche, l’UCSD et l’UCLA ont développé un modèle multicellulaire bioprint en 3D d’un trouble de la surface oculaire, et les chercheurs du MIT CSAIL ont intégré des codes-barres infrarouges dans des objets imprimés en 3D. Dans le domaine du divertissement et du sport, une autre équipe de BattleBots utilise des pièces imprimées en 3D pour son robot de combat, la musicienne canadienne Grimes porte un costume imprimé en 3D dans son nouveau clip, et une publicité de la BBC pour les Jeux olympiques d’hiver présente une animation en stop motion et des décors imprimés en 3D.

Sciaky livre une imprimante 3D EBAM personnalisée à Turkish Aerospace

Sciaky Série EBAM 300

Tout d’abord, le fournisseur de solutions d’impression 3D de métaux industriels Sciaky, Inc, une filiale de Phillips Service Industries, Inc. (PSI), a annoncé qu’il allait livrer une imprimante 3D à faisceau d’électrons à dépôt d’énergie dirigé (DED) à Turkish Aerospace Industries (TAI), qui est le centre technologique chargé du développement, de la fabrication, de l’intégration des systèmes, de la modernisation et du soutien du cycle de vie des programmes aéronautiques et spatiaux du pays. Sciaky qualifie cette imprimante – une version personnalisée de son système de fabrication additive par faisceau d’électrons (EBAM) de la série 300 – de plus grande imprimante DED à faisceau d’électrons métalliques au monde, avec une enveloppe de travail de 6 mètres de long, 2 mètres de large et 1,8 mètre de haut et des taux de dépôt de plus de 20 livres de métal par heure pour de nombreux alliages métalliques. Cette imprimante 3D géante et polyvalente, qui peut également se transformer en soudeuse à faisceau d’électrons (EBW), sera livrée à l’usine TAI d’Ankara, en Turquie, où elle sera utilisée pour imprimer certaines des plus grandes aérostructures en titane du secteur. En outre, le contrat de Sciaky prévoit également une collaboration sur plusieurs projets destinés à optimiser l’utilisation de l’imprimante 3D par TAI.

« Les systèmes EBAM de Sciaky sont les imprimantes 3D métal DED à grande échelle les plus vendues dans le monde, ayant approuvé des pièces sur des applications terrestres, maritimes, aériennes et spatiales. Nous applaudissons la vision de TAI en matière d’innovation et ses projets ambitieux d’impression 3D de certaines des plus grandes aérostructures en titane au monde », a déclaré Scott Phillips, président de Sciaky, Inc.

Bioprinting 3D rapide d’un modèle multicellulaire de la maladie du ptérygion

(A) Schémas de la configuration de la bio-imprimante DLP et du processus de photopolymérisation pour fabriquer des échafaudages d’hydrogel encapsulant des hCjSC. (B) Module de compression des hCjSC encapsulées dans des échafaudages bioprinterés souples et rigides (moyenne ± sd, n = 3). (C) Le rapport de la population PI-négative mesurée par cytométrie de flux représentant le pourcentage de cellules viables dans les échafaudages bioprinted souples et rigides cultivés pendant 5 jours (moyenne ± sd, n = 3). (D) qPCR en temps réel montrant l’expression relative de l’ARNm de KI67, P63 et PAX6 des hCjSCs dans des conditions de culture 2D (contrôle 2D) ou des échafaudages 3D en hydrogel avec différentes rigidités (moyenne ± sd, n = 3, * : P &lt ; 0,05, ** : P &lt ; 0,01, *** : P &lt ; 0,001.). (E) Coloration par immunofluorescence représentative et images en champ clair correspondantes des échafaudages d’hydrogel bioprinté encapsulant des hCjSCs après 2 jours de culture exprimant ΔNP63, PAX6 et KI67. Barres d’échelle : 100 μm.

Une équipe de l’Université de Californie San Diego (UCSD) et de l’Université de Californie Los Angeles (UCLA) a publié un article sur ses travaux utilisant une plateforme de bio-impression 3D rapide basée sur le traitement numérique de la lumière (DLP) pour fabriquer un modèle in vitro multicellulaire en 3D du micro-environnement du ptérygion. Le ptérygion, qui, selon les chercheurs, est « une excroissance pathologique de la conjonctive », est un trouble de la surface oculaire qui implique une inflammation chronique et une néovascularisation et peut entraîner une déficience visuelle. L’équipe a utilisé des cellules souches conjonctivales humaines (hCjSC), des cellules immunitaires et des cellules vasculaires dans ce qu’elle appelle le « premier modèle pathologique 3D in vitro de ptérygion », et elle a utilisé la méthode pour imprimer avec succès des échafaudages d’hydrogel « qui soutiennent la viabilité et l’intégrité biologique des hCjSC encapsulées ». À l’avenir, ce modèle de maladie imprimé en 3D pourrait être utilisé pour le dépistage de médicaments et la médecine personnalisée.

« Dans cette étude, nous avons exploré la méthode de bio-impression 3D basée sur la DLP pour les hCjSC primaires et développé un modèle de ptérygion multicellulaire bio-imprimé », ont écrit les chercheurs. « Nous avons tout d’abord récolté les hCjSCs à partir de tissus de donneurs et les avons développées à l’aide d’un système de culture in vitro sans alimentateur. À l’aide d’une bio-imprimante 3D DLP personnalisée, nous avons imprimé des échafaudages d’hydrogel capables de soutenir la viabilité, la souche et la capacité de différenciation des hCjSC encapsulées. Ensuite, nous avons réalisé une bio-impression multicellulaire combinant des hCjSCs avec des cellules immunitaires et des vaisseaux sanguins pour développer un modèle de ptérygion 3D bio-imprimé. Le modèle de ptérygion bioprint a ensuite été soumis à une analyse transcriptomique globale afin de caractériser en profondeur les phénotypes de la maladie. En outre, nous avons validé notre modèle bioprint avec des ensembles de données publiés de tissus de ptérygion dérivés de patients. Les interactions cellulaires et les voies de signalisation révélées par le modèle multicellulaire bioprint permettent de mieux comprendre la pathogenèse du ptérygion. »

Des chercheurs du MIT CSAIL intègrent des étiquettes infrarouges dans des objets imprimés en 3D

Mustafa Doga Dogan, étudiant en quatrième année de doctorat au département de génie électrique et d’informatique (EECS) du MIT, s’est demandé s’il était possible d’intégrer à des objets physiques des informations utiles sur ledit produit, à l’instar des photos numériques qui indiquent le lieu, la date et l’heure. Fin 2020, il a entendu parler d’un smartphone doté d’un appareil photo utilisant la lumière infrarouge (IR), que l’œil nu ne peut pas voir mais qui a la capacité de voir à travers des matériaux opaques à la lumière visible. Dogan s’est donc associé à un chercheur de Facebook et à des collègues du Computer Science and Artificial Intelligence Lab (CSAIL) du MIT pour créer des InfraredTags, qui sont des étiquettes durables, invisibles et lisibles par machine, intégrées à l’intérieur d’objets imprimés en 3D.

Les chercheurs ont mis au point une interface utilisateur logicielle qui identifie l’aspect de l’étiquette et l’endroit où elle peut se trouver dans un objet spécifique. Ils ont imprimé en 3D plusieurs prototypes d’objets dotés de ces étiquettes intégrées, comme un prototype de routeur WiFi dont les étiquettes révèlent le nom du réseau ou le mot de passe, en fonction de l’angle de vue, et des tasses dont les codes-barres sont gravés sous une coque en plastique de 1 mm d’épaisseur à l’intérieur des parois, qui peut être lue par des caméras IR. Dogan et ses collègues étudient également l’idée d’ajouter des caméras infrarouges à des casques de réalité augmentée, de sorte que vous pourriez éventuellement les porter pour aller à l’épicerie et vous renseigner sur les produits qui s’y trouvent. L’équipe présentera son article sur les étiquettes infrarouges lors de la prochaine conférence ACM CHI sur les facteurs humains dans les systèmes informatiques, à la Nouvelle-Orléans.

L’équipe BattleBots HyperShock utilise des pièces Xometry fabriquées sur mesure

Un autre jour, une autre équipe BattleBots utilise l’impression 3D pour son robot d’attaque ! Cette fois, c’est l’équipe HyperShock qui a travaillé avec Xometry pour créer des pièces spécialement conçues pour le bras à redressement automatique de son BattleBot. Xometry a utilisé l’usinage CNC, le moulage d’uréthane et trois types d’impression 3D – FDM, PolyJet et SLA – pour créer des pièces de précision conformes aux spécifications, qui devraient constituer un combattant coriace dans l’arène des BattleBots, et aider l’équipe à limiter les coûts et à respecter un calendrier serré, puisqu’elle ne dispose que de trois mois entre l’annonce de la saison et le tournage pour concevoir, construire et tester son BattleBot. L’usinage a été utilisé pour fabriquer des supports, des accouplements et des montures pour le bras, tandis que des bagues moulées en uréthane ont été créées pour isoler les composants des chocs ; les composants de soutien et cosmétiques ont été imprimés en 3D. Xometry a même fabriqué deux jeux supplémentaires de pièces, ce qui a facilité l’entretien du BattleBot entre les tours.

« Les pièces sont parfaites. Tout s’ajuste si parfaitement, même avec la plus large plage de tolérance », a déclaré l’ingénieur en mécanique Will Bales, concepteur principal et chef d’équipe de l’équipe HyperShock.

« Xometry peut toujours gérer ce qu’on lui lance quand on a besoin de quelque chose de rapide. »

Grimes porte un costume imprimé en 3D dans son nouveau clip vidéo

Nous avons déjà vu des musiciens utiliser l’impression 3D dans des clips musicaux et, récemment, le créateur de mode américain Asher Levine, spécialisé dans les projets numériques et high-tech et qui a réalisé des vêtements pour Doja Cat, Rita Ora, Lady Gaga, Lil Nas X et d’autres noms célèbres, a créé un costume imprimé en 3D pour la chanteuse-compositrice canadienne Grimes dans son clip « Shinigami Eyes », qui a été diffusé le mois dernier et dans lequel figure la chanteuse Blackpink K-pop Jennie Kim, pour laquelle il a également réalisé une tenue. Levine a travaillé avec Grimes et son styliste Brett Alan Nelson pour créer un body nu personnalisé, imprimé en échelle et éclairé, qui comporte un motif de libellule et est basé sur sa collection Tetra. Il a utilisé la réalité virtuelle pour créer un hologramme du body qu’il a placé sur un scan du corps de la chanteuse, puis il a utilisé sa méthode d’impression 3D pour fabriquer la pièce, en ajoutant ensuite une lumière à l’intérieur pour qu’elle puisse changer de couleur.

« L’impression Tetra s’inspire de l’architecture des ailes de libellules. Nous avons donc réalisé une impression à l’échelle générée par calcul et nous l’avons personnalisée avec une impression unique « , a déclaré M. Levine.

« J’adore quand les gens viennent me voir et qu’ils me disent :  » interprétons l’avenir. Interprétons l’intelligence artificielle.’ J’adore être le designer de référence pour ça. [Grimes et Nelson] m’ont laissé faire et elle a dit : « C’est cool ».

De minuscules décors imprimés en 3D pour la publicité de la BBC sur les Jeux olympiques d’hiver

Enfin, BBC Creative a créé une étonnante bande-annonce promotionnelle pour les Jeux olympiques d’hiver de 2022 à Pékin, qui utilise l’animation stop motion, des effets de caméra et de petits décors imprimés en 3D dans sa production. Balázs Simon a réalisé la bande-annonce par l’intermédiaire de la société de production Blinkink. Elle présente des scènes entières imprimées en 3D, capturées image par image avec des mouvements de caméra complexes, puis animées pour donner aux spectateurs une impression de gros plan sur les conditions difficiles auxquelles les athlètes sont confrontés. L’action commence à l’intérieur d’un glaçon, qui se transforme rapidement en athlètes en mouvement pour une variété d’événements représentés, notamment le ski et le patinage sur glace. Grâce à une solution algorithmique, la perspective forcée permet au spectateur de se faire une idée de la vitesse et du sens du mouvement des athlètes olympiques.

« J’admire vraiment les gens qui ont la volonté de pousser les choses jusqu’à leurs limites. Quel meilleur exemple pour cela que les Jeux olympiques ? Surtout les Jeux d’hiver, où les athlètes s’affrontent dans des environnements si différents de nos expériences habituelles. Lorsque j’ai été approché pour ce projet, la plus grande question pour moi était de savoir comment représenter et être à la hauteur de ce dévouement … nous voulions les représenter naissant dans la glace et la neige et finissant par en sortir », a expliqué Simon.

« Ma tâche préférée a été de trouver une solution pour le travail de caméra dans les scènes de neige. Pour avoir une expérience de première main des efforts des personnages, je voulais amener le spectateur aussi près d’eux que possible : un excellent exemple de la façon dont une décision créative apparemment simple peut se transformer en un grand réseau de défis techniques entrelacés. »

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