Lorsque les ingénieurs ont eu du mal à rendre les buses d'imprimante 3D suffisamment étroites pour répondre à leurs besoins, ils se sont tournés vers la nature et ont découvert que la trompe d'un moustique femelle avait exactement les propriétés dont ils avaient besoin.
Une trompe de moustique adaptée comme buse pour une imprimante 3D
Une trompe de moustique sectionnée peut être transformée en une buse extrêmement fine pour l'impression 3D, ce qui pourrait aider à créer des tissus et des organes de remplacement pour les greffes.
Changhong Cao de l'Université McGill de Montréal, au Canada, et ses collègues ont développé la technique qu'ils appellent nécro-impression 3D, car ils n'ont pas réussi à trouver des buses suffisamment fines pour leur travail de fabrication de structures très fines. La buse la plus étroite disponible dans le commerce avait un alésage intérieur de 35 micromètres et était également proposée à un prix élevé de 60 £ (80 $).
Ils ont expérimenté des techniques telles que l’extraction du verre, mais ont constaté que ces buses s’avéraient également coûteuses et très fragiles.
« Cela nous a amené à réfléchir à l'existence d'une alternative », explique Cao. « Si Mère Nature peut fournir ce dont nous avons besoin à un coût abordable, pourquoi le fabriquer nous-mêmes ? »
Les chercheurs ont chargé un étudiant diplômé, Justin Puma, de trouver un organe naturel capable de remplir cette tâche, en prenant en compte tout, des dards de scorpion aux crocs de serpent. Ils ont finalement découvert qu'une trompe de moustique – en particulier la version plus rigide trouvée chez les moustiques égyptiens femelles (Aedes aegypti) – leur a permis d’imprimer des structures aussi fines que 20 micromètres.
Cao affirme qu'un travailleur expérimenté peut fabriquer six buses par heure à partir des pièces buccales des moustiques pour un coût inférieur à un dollar chacune, ce qui rend le processus facile à étendre. Les buses naturelles peuvent être installées sur les imprimantes 3D existantes et ont une durée de vie relativement longue compte tenu de leur origine biologique : après deux semaines, environ 30 % d'entre elles commencent à tomber en panne, mais elles peuvent être conservées congelées jusqu'à un an.
L’équipe a testé la technique en utilisant une bio-encre appelée Pluronic F-127, qui peut construire des échafaudages pour les tissus biologiques, notamment les vaisseaux sanguins – une méthode potentielle pour créer des organes de remplacement.
Il existe plusieurs autres exemples de pièces de petites créatures utilisées dans des machines, notamment une antenne de papillon de nuit utilisée dans un drone à la recherche d'odeurs et des araignées mortes utilisées comme pinces mécaniques.
Christian Griffiths de l'Université de Swansea, au Royaume-Uni, affirme que ces travaux sont un autre exemple de la difficulté des ingénieurs humains à rivaliser avec les outils développés par la nature.
« Il y a quelques millions d'années d'évolution des moustiques : nous essayons de rattraper ce retard », dit-il. « Je pense qu'ils ont peut-être l'avantage sur nous là-bas. »
