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Lyce Bellevue, anne 2014-2015

1reS6 GERMANY JulieMARLET AudeNERET Laury

Thme: Sant et bien-tre

Sujet: Imprimante 3D et mdecine

Problmatique: Comment limprimante 3D peut-elle reprsenter un progrs pour la mdecine moderne?

SOMMAIRE:

INTRODUCTION .....Page 3

I-Qu est-ce-que limprimante 3D?.........................................Page 3-10 I.1. Dfinition...Page 3 I.2. Son histoire.Page 4 I.3. Ses avantages et inconvnients..Page 5-6 I.4. Ses diffrentes techniques dimpression...Page 7-8 I.5. Ses domaines dapplication...Page 9-10

II-Imprimante 3D et mdecine....Page 11-16 II.1. Les premires applications de limpression 3D.Page 11-14 II.1.1 Cas de Kaiba Gionfriddo...Page 12-13 II.1.2 Cas de Mme Sun...Page 13 II.1.3 Cas dune Nerlandaise...Page 13-14 II.2. Limpression du vivant ...................................................Page 14-16

CONCLUSION.....Page 17

SOURCES..Page 20

IntroductionDe la nourriture, des organes, des maisons et bientt mme des voitures. Limprimante 3D se dmocratise. Cette technologie de fabrication en trois dimensions est une technique rvolutionnaire. Jusqualors limit aux industriels sous forme de grosse machine, ce procd, profitant du dveloppement des technologies numriques, est maintenant la porte de tous et facilite la cration si bien que chacun peut devenir le propre designer des ses objets. Pour de nombreux scientifiques, limprimante 3D est linnovation technologique du sicle.

I-Qu est-ce-que limprimante 3D?

1- DfinitionUne imprimante tridimensionnelle, ou imprimante 3D, est une technologie base sur une technique de fabrication additive dveloppe et rapide. Cest--dire lassemblage de trs fines couches imprimes qui se superposent, soit par dpt de matire soit par solidification de la matire, afin d'obtenir un objet en trois dimensions. Cela s'effectue partir d'un outil de CAO (Conception Assiste par Ordinateur) et dans un temps trs court.

2- Son histoire

3- Ses avantages et inconvnients

Avantages de l'imprimante 3D

Fabriquer des objets de toutes sortesLe principe mme de l'imprimante 3D grand public est de permettre aux particuliers de crer leurs propres objets en plastique. Ainsi, il est par exemple possible de fabriquer de la vaisselle en plastique, donc incassable, mais aussi des jouets pour les enfants. L'imprimante 3D est donc un excellent outil pour dvelopper la crativit.

Rparer ses objets casssBien souvent, lorsqu'un appareil lectromnager est cass, le premier rflexe est de se rendre au magasin ou sur internet pour racheter un autre modle, les pices dtaches tant souvent introuvables. Avec l'imprimante 3D, chaque utilisateur a la possibilit de modliser sur son ordinateur la pice qui lui manque, puis de la crer en relief. L'imprimante 3D est alors perue comme un outil anticonsumriste permettant de vaincre lobsolescence.

Crer une communautL'arrive de l'imprimante 3D sur le march grand public a fait natre une nouvelle communaut, les makers . Cette communaut regroupe les amateurs et les concepteurs d'objets fabriqus via l'impression 3D. L'un des espoirs de cette communaut est de participer la cration d'un mouvement solidaire.

L'amlioration des conditions de vieGrce l'imprimante 3D, des progrs considrables pourraient tre apports aux conditions de vie de chacun, notamment des personnes prsentant un handicap. L'imprimante 3D grand public pourrait alors permettre chacun de trouver une solution adapte son problme et de la fabriquer sur mesure et moindre cot, puisque le prix d'une cartouche en plastique est gnralement infrieur 60 euros.

Outre les prcieux avantages offerts par l'imprimante 3D, cet appareil prsente galement quelques limites, notamment dans sa version grand public.

Limites de l'imprimante 3D La potentielle cration d'armesAvec l'apparition des imprimantes 3D pour particuliers, la question de la fabrication d'armes se pose. En effet, une socit a dj propos des plans imprimer en 3D pour crer des armes, et certains internautes ont post des vidos prsentant leurs crations dans ce domaine. Toutefois, certains logiciels permettent d'empcher les imprimantes 3D de crer ce genre d'objets, selon le mme principe que celui des imprimantes classiques qui ne peuvent pas imprimer de faux billets.

La matrise des logicielsS'il existe des modles prts l'emploi disponibles sur internet ou fournis par les fabricants, l'intrt des imprimantes 3D rside dans la possibilit de crer des objets sur mesure. Or, la fabrication de tels objets ncessite la matrise de logiciels de modlisation 3D, qui sont souvent peu intuitifs et difficiles comprendre pour un utilisateur classique.

4- Les diffrentes techniques dimpression

Il existe une douzaine de procds permettant d'imprimer des objets en 3D. Si les techniques sont diffrentes sur la forme, le principe est le mme. Il consiste superposer des couches de matires de trs fine paisseur avec limprimante 3D selon les coordonnes X et Y transmises par le fichier 3D. Voici les principaux procds: le dpt de matire en fusion (FDM: Fused Deposition Modeling), la Strolithographie (SLA) et le frittage laser (SLS: Selective Laser Sintering).

La FDM (Fused Deposition Modeling)

La majorit des imprimantes 3D dites personnelles fonctionnent selon ce principe qui est simple. Le matriau, souvent prsent sous forme de bobine, est chauff, fond et se dpose sur un support couche par couche. Une fois sur le support, les gouttes de matire durcissent quasi-immdiatement en se fondant avec les couches infrieures.La FDM offre lavantage dtre abordable, compar dautres procds, de pouvoir produire des pices complexes difficiles raliser avec des mthodes traditionnelles. Outre la facilit et la vitesse du procd, elle permet aussi lutilisation dune grande diversit de matires premires et de couleurs.

La strolithographie (SLA)

SLA, signifiant Strolithographie Apparatus, est la premire technologie d'impression 3D, apparue en 1986.Elle consiste solidifier un liquide photosensible par le biais dun rayon laser ultraviolet, qui apporte la longueur donde ncessaire pour durci le matriau. Lempilement successif de couches pouvant aller jusqu 0,05 mm permet de fabriquer les pices, par ajout de matire. La faible paisseur de couche, le matriau de base sous forme liquide ainsi que la grande finesse du faisceau laser permet dobtenir des pices trs prcises avec un niveau de dtails plus pouss.

Le frittage laser (SLS)Cette technique est galement dun processus dimpression par laser. La diffrence entre ce procd et la SLA se situe au niveau du matriau, qui nest plus liquide mais sous forme de poudre de plastique, de cramique, de verre ou de mtal. Le laser frappe les particules de poudre qui, sous leffet de la chaleur vont fondre, se fusionner entre elles, durcirent et se relier aux couches infrieures. Le frittage laser permet de fabriquer des pices avec un niveau de dtail assez lev et gomtrie complexe. De plus, la poudre restante qui naura pas t passe au laser pourra tre rutilise la fois suivante. Gnralement les pices obtenues avec ce processus demande des finitions (ponage, peinture, vernis) du fait du rendu un peu granuleux.

5- Ses domaines dapplication

Les domaines dapplication de limprimante 3D sont divers et multiples. Les principaux sont:

-lAronautique: De nombreuses pices, imprimes par une imprimante 3D sont dj utilises dans le domaine, notamment une buse entirement imprime avec cette nouvelle technologie qui a rsist aux tests de la Nasa. Aprs la ralisation dlments dun racteur de fuse laide dune imprimante 3D, la Nasa et lEsa projettent limpression en trois dimensions de btiments sur dautres plantes.

-la Modeet le Design: Dans l'usage quotidien d'une imprimante 3D, la mode et le design sont sans doute les secteurs qui ont le plus de dbouchs. De grands couturiers comme Iris van Herpen ou Marieka Ratsma lont dj utilis pour la cration. De nombreuses ides et projets ont vu le jourcomme imprimer soi-mme son maquillage, ses vtements, ses chaussures et mme ses bijoux.

-lIndustrie Automobile: Elle utilise limpression 3D pour la fabrication de prototypes et autres modles. Le plus grand projet est de pouvoir imprimer entirement des voitures, qui seront pourquoi pas personnalises. -la Science: A luniversit Drexel de Philadelphie, des chercheurs tudient, par exemple, le mode de vie des dinosaures partir de modles imprims en 3D, fabriqus partie doriginaux fossiliss numriss. La technologie 3D a permis aussi la reconstitution trs prcise des os sur un des modles grandeur nature.

-lAlimentation: On imagine dj que dans quelques annes toutes les maisons seraient quipes dune imprimante 3D pour la prparation de plats. Larme amricaine projette aussi d'imprimer de la nourriture sur les champs de bataille grce une imprimante 3D portative. Le dispositif pourrait aussi participer lutter contre la faim dans le monde. Voiture en chocolat

-la Mdecine: Que lon va dvelopper dans notre II.

II-Imprimante 3D et mdecine

Depuis le XX sicle la mdecine a considrablement volue, il y a eu la dcouverte des rayons X grce au physicien allemand, Wilhelm Rntgen, qui a contribu limagerie mdicale et la radiothrapie. De nos jours il y a de nouveaux procds qui contribuent la mdecine moderne dont limprimante 3D qui est dj utilise dans de nombreux domaines. Le domaine de la sant n'a pas tard s'approprier cette nouvelle technologie numrique tant l'opportunit de dlivrer des traitements personnaliss est perue comme l'une des meilleures voies d'amlioration de

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