Pendant des siècles, les humains ont construit des produits qui ont été considérés comme des merveilles d'ingénierie. Nous améliorons et augmentons continuellement nos compétences pour créer des conceptions et des produits complexes qui puisent dans le monde naturel.
La durabilité a toujours été au centre de la nature
L'apprentissage de la nature est de la plus haute importance et ce fait est souligné par les partisans du biomimétisme. Le biomimétisme est un concept qui a émergé comme le sauveur ces derniers temps et il parle d'imiter la nature pour fabriquer des produits. Le biomimétisme, associé à la technologie de fabrication la plus puissante de ces derniers temps
Qu'est-ce que le biomimétisme?
Le biomimétisme, tel que défini par le Biomimicry Institute of Montana USA, est une approche de l'innovation qui cherche des solutions durables aux défis humains en émulant la nature
Les chercheurs et les partisans du biomimétisme croient que la nature a déjà prospéré pendant tant d'années et qu'elle a donc déjà toutes les réponses pour créer des solutions qui peuvent durer pendant les milliards d'années à venir. Les animaux, les plantes et les microbes sont les ingénieurs accomplis. Après des milliards d'années de recherche et développement, les échecs sont des fossiles et ce qui nous entoure est le secret de la survie.
Biomimétisme
Le biomimétisme consiste à imiter la nature pour créer des produits durables. Mais le problème principal réside dans la création de tels produits. Avec les restrictions auxquelles sont confrontés les processus de fabrication traditionnels, le mimétisme n'est pas bien servi. Heureusement, ce problème est résolu par la dernière technique de fabrication, la technologie d'impression 3D. Avec cette combinaison, les opportunités sont infinies.
L'impression 3D est par principe un processus qui reproduit la nature dans la façon dont les choses sont fabriquées. Comme dans la nature, toute création se développe par petits incréments pour former ultérieurement un objet plus grand et plus complet, la technologie d'impression 3D construit également des produits dans un processus étape par étape à partir de zéro.
La similitude est frappante et correspond exactement au concept de biomimétisme. Les objets complexes trouvés dans la nature peuvent désormais être facilement fabriqués grâce à la technologie d'impression 3D, ce qui peut avoir un impact significatif sur le monde entier. La fusion du biomimétisme et de l'impression 3D semble assez évidente.
La combinaison naturelle est déjà appliquée pour créer des solutions qui peuvent avoir un impact sur la fabrication des produits. Laisser
Motifs en nid d'abeille
Les premières recherches sur la combinaison du biomimétisme et de l'impression 3D ont amené l'évolution des structures en nid d'abeille. Cette forme de structure est utilisée dans le motif de remplissage et le motif de structure de support dans les pièces imprimées en 3D.
Contrairement aux processus traditionnels, l'impression 3D peut contrôler le remplissage de n'importe quelle pièce. Au lieu de créer un produit entièrement solide, un motif en nid d'abeille dans un objet confère une plus grande résistance tout en utilisant moins de matière. En général, la plupart des objets imprimés FFF 3D ne sont pleins qu'à 20-30%.
Le motif en nid d'abeille est évidemment né lorsque les ingénieurs ont étudié la section transversale d'un véritable nid d'abeille. Vous pouvez imaginer qu'ils ont décidé d'expérimenter la même idée dans l'impression 3D et c'est depuis lors le modèle de remplissage incontournable pour la fabrication de pièces solides.
Chaussure
Comme il est devenu un fait établi que l'impression 3D peut créer tout type de pièce complexe, l'utilisation de la structure en treillis a été rapidement intégrée par de nombreuses entreprises. Footprint3D, une entreprise de chaussures, a créé des semelles et semelles intercalaires imprimées en 3D inspirées des insectes.
L'équipe a observé les ailes d'insectes pour créer un motif en treillis. La structure en treillis est vitale car les semelles intercalaires et les semelles intérieures fournissent tout le soutien pour les pieds et permettent une démarche naturelle. L'entreprise peut simplement scanner un client
Les semelles ont été fabriquées en utilisant une technologie d'impression 3D appelée SLS (Selective Laser Sintering).
Utiliser des écailles de poisson pour protéger les soldats
Avec un effort pour travailler sur des produits basés sur la protection comme les armures, des chercheurs du Northeastern University College of Engineering étudient comment la nature se protège. Les chercheurs ont perfectionné les poissons pour étudier leurs écailles et comment ils offrent non seulement de la flexibilité mais aussi de la rigidité. Les chercheurs pensent que la leur est une approche très unique pour créer une armure. L'équipe estime que la nature fournit une information très importante sur la façon de développer une armure. S'ils appliquent des écailles à base de poisson à des endroits spécifiques sur la couche de matériau souple, cela rend la surface rigide au lieu d'être élastique.
Selon les chercheurs,
Mais les chercheurs ont conclu que leurs recherches et le produit subséquent ne seraient pas possibles sans l'utilisation de l'impression 3D et la variété des matériaux qu'elle fournit, ce qui permet aux gens de dépasser les limites de la nature en utilisant ses propres modèles.
Graphène
Le graphène est un matériau naturel qui possède des propriétés uniques, à savoir être l'un des matériaux les plus résistants tout en étant extrêmement léger. En raison de ces propriétés, il est largement utilisé dans le stockage d'énergie, l'électronique optique, les matériaux composites et les applications d'ingénierie biologique. Sa capacité exceptionnelle à conduire la chaleur, ainsi que l'électricité, lui permet d'être utilisé dans les voitures, les bâtiments, les appareils de filtration et même les avions.
Mais c'était un matériau très difficile à utiliser et à utiliser jusqu'à l'impression 3D. Les chercheurs du MIT sont désormais en mesure de créer de nouvelles structures en graphène pour l'impression 3D. Le biomimétisme leur a permis d'en savoir plus sur le matériau et de savoir comment l'utiliser. Ils ont utilisé l'architecture 2D du graphène dans une structure 3D pour créer un matériau spongieux qui peut potentiellement changer la donne dans la fabrication additive.
Le post combinant biomimétisme et impression 3D pour créer des conceptions plus intelligentes est apparu en premier sur le blog Shapeways.