La trompe d'un moustique – la partie longue et fine qui perce la peau – constitue une excellente buse pour une impression 3D fine. La géométrie et la mécanique uniques de la trompe la rendent bien adaptée à cette tâche, rapportent les chercheurs dans le 21 novembre. Avancées scientifiques
Les scientifiques appellent cela la « nécro-impression 3D ». Le terme vient de la nécrobotique, un domaine qui utilise des parties d’animaux dans des machines de haute technologie – par exemple des pattes d’araignées transformées en pinces robotiques. En utilisant une trompe comme buse, l'ingénieur en mécanique Changhong Cao et ses collègues ont pu imprimer des lignes aussi fines que 20 micromètres, soit environ la moitié de la largeur d'un cheveu humain fin. Cela leur permettrait d’imprimer à une échelle complexe.
Daniel Preston, ingénieur en mécanique à l'Université Rice de Houston qui n'a pas participé à l'étude, affirme que les pointes de distribution peuvent être coûteuses et difficiles à construire. Utiliser des pièces que la nature a déjà créées peut contribuer à « démocratiser » l’impression 3D, dit-il, « en réduisant les coûts et en supprimant les barrières à l’entrée ».
L'équipe de Cao a analysé de nombreuses parties biologiques trouvées dans la nature, notamment des dards, des crocs et des harpons, qui pourraient servir d'alternatives à la buse d'impression, et s'est concentrée sur la femelle. Aedes aegypti trompe de moustique. Cet organe est relativement droit, a un diamètre intérieur compris entre 10 et 20 micromètres et peut résister à la pression de l'encre qui le traverse.
Le plan initial des chercheurs était d'insérer la trompe dans une imprimante 3D qu'ils pourraient acheter sur le marché. « Mais il s'avère que la pression qui [the biological part] les exigences pourraient être trop élevées pour ces imprimeurs commerciaux », explique Cao, de l'Université McGill à Montréal. Au lieu de cela, ils ont conçu une imprimante autour de la trompe du moustique, en la recouvrant d'une résine 3D pour plus de stabilité et en la fixant à une pointe technique pour former un chemin continu pour que l'encre puisse circuler à travers.
Pour démontrer les capacités de la pointe nécrobotique, l'équipe a imprimé une forme en nid d'abeille, un contour de feuille d'érable et un échafaudage pour contenir des échantillons de cellules biologiques, le tout à partir de bioencre disponible dans le commerce.
«Cet échantillon biologique dérivé de la nature est bien meilleur qu'un matériau artificiel», déclare le coauteur Jianyu Li, ingénieur en biomatériaux à McGill. Les meilleurs embouts de distribution disponibles dans le commerce ont un diamètre intérieur de 35 à 40 micromètres, soit le double de celui de la buse à trompe anti-moustique.
La substitution de pièces biotiques par des composants d'ingénierie renforce également la durabilité dans la micro-ingénierie avancée. « J'ai hâte de voir d'autres matériaux biotiques incorporés dans le processus d'impression 3D pour permettre de nouvelles capacités », déclare Preston.
Li aimerait utiliser la trompe du moustique dans des applications biomédicales. Son laboratoire s'intéresse au développement de solutions d'administration de médicaments utilisant la trompe comme micro-aiguille.
