Des matériaux souples magnétiques intelligents pour développer des muscles artificiels et des robots thérapeutiques.

« Les polymères dits magnéto-actifs révolutionnent les domaines de la mécanique des solides et de la science des matériaux. Ces composites sont constitués d’une matrice polymère (c’est-à-dire un élastomère) qui contient des particules magnétiques (c’est-à-dire du fer) qui réagissent mécaniquement en modifiant leur forme et leur volume.  » L’idée est que l’application d’un champ magnétique externe entraîne des forces internes dans le matériau.  »

« L’idée maîtresse de ce projet de recherche est d’influencer différents processus biologiques au niveau cellulaire (par exemple, la cicatrisation des plaies, les synapses du cerveau ou les réponses du système nerveux) en développant des applications d’ingénierie opportunes », explique le chercheur principal de 4D-BIOMAP, Daniel García González, du département de mécanique des continuums et d’analyse structurelle de l’UC3M.

Les polymères dits magnéto-actifs révolutionnent les domaines de la mécanique des solides et de la science des matériaux. Ces composites sont constitués d’une matrice polymère (c’est-à-dire un élastomère) qui contient des particules magnétiques (c’est-à-dire du fer) qui réagissent mécaniquement en modifiant leur forme et leur volume. « L’idée est que l’application d’un champ magnétique externe entraîne des forces internes dans le matériau. Ces forces entraînent des modifications de ses propriétés mécaniques, comme la rigidité ou même des changements de forme et de volume qui peuvent interagir avec les systèmes cellulaires », explique Daniel García González.Le chercheur a récemment publié un article scientifique dans Composites Part B:Engineering sur ce sujet avec ses collègues du département d’analyse structurelle de l’UC3M et du département de bioingénierie et d’ingénierie aérospatiale. Dans cette collaboration transversale, motivée par des expériences originales, ils proposent un modèle qui fournit une orientation théorique pour concevoir des systèmes structurels magnéto-actifs qui pourraient être appliqués dans la stimulation de la cicatrisation épithéliale.

La réponse magnéto-mécanique est déterminée par les propriétés matérielles de la matrice polymère et des particules magnétiques. Si ces processus sont contrôlés, d’autres applications techniques pourraient être développées, comme des robots mous capables d’interagir avec le corps ou une nouvelle génération de muscles artificiels, note le chercheur, qui explique le potentiel de cette technologie par une comparaison : « Imaginons une personne qui se trouve sur la plage et qui veut faire un pas en avant rapidement. Cependant, le sable (l’environnement mécanique) lui rend la tâche un peu plus difficile que si elle se tenait sur du goudron ou une piste d’athlétisme. De même, dans notre cas, si une cellule se trouve sur un substrat trop mou, elle aura plus de mal à se déplacer. Donc, si nous sommes capables de modifier ces substrats et de créer cette piste d’athlétisme pour les cellules, nous ferons en sorte que tous ces processus se développent plus efficacement. »

A lire sur Physorg

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.