Innovation L'Empa développe des muscles en silicone imprimés en 3D !

L'Empa développe des muscles artificiels en silicone imprimés en 3D. Ces structures souples et élastiques pourraient un jour être utilisées en médecine, en robotique et partout où des objets doivent bouger en appuyant sur un bouton.

Keystone-SDA

11.03.2025, 11:42

ATS

Les muscles artificiels pourraient un jour aider les êtres humains à travailler ou à marcher ou encore remplacer des tissus musculaires blessés, a indiqué mardi le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa). Développer une musculature artificielle est toutefois «un grand défi technique».

Les muscles artificiels sont des actionneurs, explique l'Empa. Ce sont des composants qui transforment les impulsions électriques en mouvement. Les actionneurs sont utilisés partout où l'on appuie sur un bouton pour faire bouger quelque chose, que ce soit à la maison, dans un moteur de voiture ou dans des installations industrielles sophistiquées, mais ce sont actuellement des composants mécaniques durs qui n'ont pas encore grand-chose en commun avec les muscles.

Actionneurs en matériaux souples

Des chercheurs du laboratoire des polymères fonctionnels de l'Empa travaillent sur des actionneurs en matériaux souples. Ils ont développé une méthode de fabrication à l'aide d'une imprimante 3D.

Les actionneurs élastiques diélectriques (DEA) sont composés de deux matériaux à base de silicone: un matériau d'électrode conducteur et un matériau diélectrique non conducteur. Ils s'imbriquent l'un dans l'autre sous forme de couches.

«C'est un peu comme si on se croisait les doigts», explique Patrick Danner, chercheur à l'Empa. Si on applique une tension électrique aux électrodes, l'actionneur se contracte comme un muscle. Si on coupe la tension, il se détend et reprend sa position initiale.

Pas facile à imprimer en 3D

Fabriquer une telle structure avec une imprimante 3D n'est pas facile. Les deux matériaux ne doivent pas se mélanger, mais ils doivent tout de même bien tenir ensemble dans l'actionneur. Les muscles imprimés doivent aussi être souples.

Sous pression, ils doivent se liquéfier pour pouvoir être expulsés de la buse de l'imprimante. Ils doivent ensuite redevenir suffisamment visqueux pour conserver la forme imprimée. Toutes ces propriétés «sont souvent en contradiction directe les unes avec les autres», explique Patrick Danner. Si on optimise l'une d'entre elles, les autres se modifient généralement au détriment de la première.