Sous les yeux d'Iron Man, un concepteur technologique italien Federico Ciccarese tient une main en plastique blanc munie de fils multicolores attachés à un tableau électronique. Il est sur le point de lancer une démo de son Main YouBionic. Dans la fenêtre derrière lui, le soleil se couche – c'est le soir à Milan – et à sa gauche, une affiche grandeur nature de Tony Stark en tenue entièrement métallique.
"C'est mon assistant", plaisante Ciccarese. "Et aussi mon héros et mon inspiration parce qu'il se souciait de l'humanité."
Il tourne la main et ses doigts blancs et crayeux se serrent en un poing. Puis ils se desserrent et la paume est à nouveau ouverte. Enfin, l’index et le pouce forment un cercle, comme s’ils tenaient un petit objet délicat.
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Nous prenons ces mesures pour acquises; nous les faisons tous mille fois par jour sans réfléchir.
Nous prenons ces mesures pour acquises; nous les faisons tous mille fois par jour sans réfléchir. Mais pour les personnes qui ont perdu des mains ou des doigts, ces actions simples sont inaccessibles. Il est impossible de saisir une poignée de porte, encore moins de tenir un stylo ou de compter la monnaie. Ciccarese s'est mis en route pour résoudre ce problème. Sa main YouBionic peut ressembler à de la science-fiction, mais le mécanisme est étonnamment simple, dit-il.
Lorsque nous voulons enrouler nos doigts autour d’un verre ou ramasser un morceau de papier, notre cerveau envoie des signaux à nos muscles. Ces signaux traversent notre système nerveux central jusqu’aux muscles sous forme d’impulsions électriques. Dans le corps d’une personne en bonne santé, ces signaux se traduisent par des contractions musculaires appropriées, telles que le mouvement et la flexion des doigts. Dans le corps d’une personne amputée, le cerveau génère toujours les signaux, mais ils n’atteignent pas leur destination, car les parties du corps ne sont pas là. Mais si vous attachez des électrodes au muscle de la partie restante du bras d’une personne amputée, vous pouvez lire les impulsions et les traduire en mouvements de la main, même s’ils sont en plastique.
Les impulsions électriques diffèrent en force, ce qui se traduit par des contractions de différentes échelles. et des mouvements de portée différente: des impulsions plus faibles entraînent des mouvements plus petits, des impulsions plus élevées entraînent des mouvements plus grands. ceux.
Cette conversion est assez simple, explique Ciccarese, grâce à Arduino, un type de microcontrôleur qui permet de créer des dispositifs robotiques qui interagir avec le monde à l'aide de capteurs qui aspirent des informations (dans ce cas via des électrodes) et d'actionneurs, les petits moteurs qui fabriquent des pièces mécaniques se déplacer. "Il y a de l'électricité dans tous les muscles de notre corps", explique Ciccarese. "Lorsque le cerveau envoie une impulsion au muscle, le capteur la lit et la traduit en un nombre proportionnel à la contraction puis envoie ce message au microcontrôleur."
Il faut trois électrodes pour lire les impulsions électriques d’un muscle. Pour faire fonctionner la main YouBionic, Ciccarese place l'électrode rouge au centre du muscle, la bleue à l'extrémité et la noire vers l'os proche du muscle. À l’avenir, pour améliorer les mouvements, il envisage d’utiliser des électrodes sur plusieurs muscles.
Il envisage que les amputés puissent mettre à jour le matériel et les logiciels de leurs membres de la même manière que nous mettons à jour nos smartphones.
Mais ce n’est qu’une partie de l’attrait de la main YouBionic. L'autre est la simplicité de fabrication. Ses pièces en plastique sont imprimées en 3D à partir de poussière de nylon. Dans un processus appelé frittage, une imprimante laser 3D chauffe la poussière et la moule dans les pièces en plastique requises. "Pour le moment, j'envoie un dessin à une entreprise qui l'imprime", explique Ciccarese, mais à l'avenir, il pourra être réalisé à la maison. Avec une technologie 3D légèrement différente telle que Modélisation des dépôts fondus qui fabrique des pièces en superposant du plastique, les clients de YouBionic pourraient imprimer eux-mêmes en 3D leurs pièces à main, facilement et à moindre coût. Arduino, qui fonctionne sur du matériel open source, est également peu coûteux, c'est pourquoi Ciccarese s'attend à ce que les mains de YouBionic soient très abordables.
Il envisage que les amputés puissent mettre à jour le matériel et les logiciels de leurs membres de la même manière que nous mettons à jour nos smartphones. S'il existe une mise à jour du logiciel Arduino qui permet à votre doigt de serrer plus rapidement, téléchargez simplement le code. S'il existe une mise à niveau pour le pouce qui vous permet de mieux saisir votre stylo, imprimez en 3D la nouvelle partie du pouce et jetez l'ancienne.
"À l'avenir, les gens pourront mettre à jour leur main bionique en téléchargeant et en imprimant le dernier modèle 3D", explique-t-il. À l'heure actuelle, la main est entièrement en plastique, à l'exception des fils, mais il prévoit d'y ajouter des points en caoutchouc pour améliorer l'action de pincement.
Ciccarese affirme que sa technologie peut également être adaptée aux personnes amputées du pied. Mais il va aussi plus loin. Il imagine que même des humains en bonne santé peuvent trouver une troisième main utile dans certaines situations. Pourquoi ne pas donner un coup de main supplémentaire – une extrémité robotique indestructible qui ne ressent pas de douleur – à un pompier ou à quelqu’un d’autre opérant dans des conditions extrêmes? Et les astronautes réparant les surfaces de leurs vaisseaux pourraient également trouver des mains utiles à l’extérieur de leur combinaison.
«J'ai commencé cet appareil comme prothèse, mais il peut avoir de nombreuses applications», explique Ciccarese. "J'espère pouvoir faire quelque chose pour l'humanité comme Iron Man."
Concepteur de bateaux le jour et passionné de robotique la nuit, Ciccarese a commencé à expérimenter la main bionique il y a environ un an. "J'ai 33 ans. Concevoir des bateaux, c'est bien, pourquoi pas, mais je voulais faire quelque chose d'important pour l'humanité », dit-il, ajoutant qu'il envisage de faire tester YouBionic à des amputés en 2015.
« Sur Twitter, j'ai parlé au père d'un enfant de 5 ans à qui il manque cinq doigts. Il attend que je termine ça pour que son fils puisse l'essayer.
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