Stratégies de morphing des plantes et actionneurs souples inspirés des plantes fabriqués qui sont par impression biomimétique en quatre dimensions : un examen

Dans la nature, les plantes sont capables de changer de forme ou d’effectuer des mouvements adaptatifs, actifs ou passifs, en réponse à des stimuli environnementaux. Ces comportements de morphisme sont réalisés par exemple par une variation de l’organisation cellulaire (gonflements et rétractations hygroscopiques, pression osmotique), par une modification de l’orientation anisotropie des fibres cellulosiques, ou par génération d’instabilités mécaniques.

Par biomimétisme, il est possible de s’inspirer de certaines de ces plantes pour concevoir des dispositifs capables d’auto-morphing, c’est-à-dire capables de modifier leur morphologie et leur physiologie. Chacun connaît par exemple le principe de l’effet pomme de pin. L’impression 4D est une méthode de fabrication additive qui permet d’élaborer des objets imprimés en 3D et ayant la capacité dans le temps de changer de forme ou de propriétés d’une manière prédéterminée. Cette publication sino-britannique passe en revue les différents mécanismes de morphing et d’actionnement des plantes, ainsi que les récents développements de matériaux intelligents résultants de l’impression 4D et qui s’inspirent des propriétés adaptatives et de morphing des systèmes végétaux.

Afin de mieux percevoir le champ des possibles dans les domaines de la robotique molle, des dispositifs médicaux intelligents, des matériaux fonctionnels adaptatifs ou dans les matériaux composites intelligents pour l’aérospatial, les auteurs proposent ici leur analyse des différents enjeux et leur regard sur l’impression 4D biomimétique.

Serveur web :  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmats.2021.651521/full 

Date : 05/2021

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