Des chercheurs impriment en 3D un bateau de la taille d'une cellule

31 octobre 2020 à 08h08
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© Leiden University
© Leiden University

Une équipe de physiciens de l’Université de Leiden aux Pays-Bas a imprimé en 3D le plus petit bateau au monde. 

Il mesure 30 microns, c’est-à-dire un tiers de la largeur d’un cheveu humain, et il est six fois plus grand qu’une cellule bactérienne. 

Test réussi pour l’imprimante 3D ! 

Pour leur création, les chercheurs se sont inspirés de 3D Benchy. Il s’agit d’une structure idéale pour tester les capacités des imprimantes 3D car elle comporte plusieurs caractéristiques difficiles à reproduire, comme ils le décrivent dans leur étude publiée dans la revue Soft Matter. L’imprimante utilisée ici, baptisée Nanoscribe Photonic Professional et utilisant la technique de polymérisation à 2 photons (2PP), a passé le test avec brio en imprimant le mini bateau à l’intérieur même d’une gouttelette.

« Un laser est focalisé à l'intérieur d'une gouttelette qui se durcit localement dans le point focal du laser. En déplaçant le laser à travers la gouttelette de manière contrôlée, nous pouvons écrire la forme de nageur que nous voulons » explique Daniela Kraft, chercheuse en charge de l'étude. Afin de se propulser dans la gouttelette, l’objet utilise de la platine qui réagit avec le peroxyde d’hydrogène.

Étudier les micro-nageurs biologiques 

Mais pourquoi les scientifiques ont-ils construit ce minuscule bateau ? « Faire un bateau de la taille d'un micromètre pour nager, c'est amusant » s’enthousiasme la chercheuse. Néanmoins, le divertissement et la prouesse technique ne sont pas les seules motivations de cette création. Kraft et son équipe étudient en effet la façon dont se déplacent les micro-nageurs biologiques, à l’image des spermatozoïdes ou de certaines bactéries, dans le but de mieux comprendre leur comportement.

Ce type de recherches était auparavant réalisé avec des particules en forme de sphères, mais l’impression 3D a ouvert de nouvelles possibilités aux chercheurs. En plus du bateau, ils ont par exemple imprimé des particules ressemblant à des spirales capables de tourner en même temps qu’elles sont propulsées dans l’eau.

D'autres structures imprimées en 3D par les chercheurs © Leiden University
D'autres structures imprimées en 3D par les chercheurs © Leiden University

« Ces connaissances issues de systèmes de modèles actifs sont utiles pour comprendre la motilité des micro-nageurs biologiques et, par exemple, pour prévenir la formation de colonies bactériennes » précise l’étude. Pour conclure, les chercheurs expliquent que leur démonstration « permettra un meilleur contrôle et une meilleure conception du comportement des micro-nageurs synthétiques, utiles pour des applications dans les diagnostics thérapeutiques et l'administration de médicaments. »

Sources : Engadget, Phys.org, Gizmodo

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Commentaires (22)

Trentreznor
C’est assez impressionnant, si on image ce système de fabrication en version automatisé on va finir par arriver à ces fameuses nanomachines dont on entend parler depuis si longtemps.
m_enfin
Ca me fait penser à Stargate avec les Replicateurs.
casimir79
Belle prouesse technique et artistiquement le bateau est très réussi
xeno
Lol j’aime bien le clin d’oeil de l’image b ^^
fg03
Impressionnant… on rentre vraiment dans la science fiction avec ce qu’on arrive à faire en terme d’IA, d’impression nano 3D… j’espère qu’on ne va pas avoir un savant fou qui nous fasse l’équivalent de la bombe atomique version 2.0
tokamac
« Artistiquement » ces chercheurs n’ont rien inventé puisque ce bateau est le modèle open source « Benchy » imprimé des millions de fois par les makers du globe sur leurs imprimantes 3D pour tester la précision de ces dernières au premier allumage. Mais c’est vrai qu’il est très bien rendu.
casimir79
Merci pour l’info
Xavier
Incroyable !
jfachal
Superbe !<br /> Juste, la platine c’est bon pour mes vinyles , là ça doit plutôt être du platine ?
nicgrover
Je n’en suis pas si sûr qu’il s’agisse du platine (métal). Le terme platine est un terme qui a plusieurs sens différents du métal.<br /> https://dicocitations.lemonde.fr/definition_littre/35950/Platine.php#:~:text=Proprement%2C%20pièce%20plate%2C%20dans%20divers,montre%20ou%20d’une%20pendule.<br /> L’article pourrait être plus précis ou alors lire l’article en anglais dans Soft Matter pour se faire une opinion.
jfachal
La plupart du temps, on ne connaît pas l’origine de l’effet catalytique des surfaces de solides lors de réactions en phase liquide ou gazeuse. Quand on les connaît, on peut montrer que les atomes de la molécules de réactifs sont fixés par les liaisons peu solides avec la surface du solide. Et en général les atomes du catalyseur sont des atomes lourds, plus gros que ceux de la molécule de réactif. Donc la molécule ainsi fixée sur un support solide voit ses distances interatomiques quelque peu étendues, comme si c’était un début de dissociation. C’est le cas de H2 fixé sur du platine. La liaison H-H est distendue. Une telle molécule a plus de facilité de réagir avec O2, avec une alcène ou avec N2 qu’à l’état naturel. Il se crée une sorte d’étrange complexe contenant H2, Pt et la molécule du 2ème réactif. Et ce complexe évolue facilement vers l’état final qui est H2O, un alcane ou NH3, lequel se détache du platine.<br /> Je ne connais pas le cas de H2O2. Mais je serai prêt à croire que c’est un peu pareil, et que deux molécules H2O2 soient adsorbées à la surface du platine avec des liaisons distendues qui entrent en collision et évoluent vers O2 et H2O.<br /> source , https://forums.futura-sciences.com/chimie/847213-decomposition-peroxyde-dhydrogene.html
nicgrover
Donc si j’ai bien compris (en fait non…) il s’agit bien du métal. Et non un support ou une pièce de mécanique. Je pense que l’on peut laisser tomber le lecteur de vinyle…
jfachal
Je ne suis pas expert mais je pense que le platine est utilisé en tant que catalyseur, c’est à dire l’activateur de la réaction chimique
nicgrover
Je suis encore moins expert aussi je vous crois sur parole.<br /> Je suis allé jeter un œil sur le site en question et pour être honnête, je n’ai absolument rien compris… Je laisse cela aux spécialistes qui, de plus, maîtrisent l’anglais scientifiques.<br /> Royal Society of Chemistry<br /> Soft Matter<br /> Where physics meets chemistry meets biology for fundamental soft matter research<br />
jfachal
Citationimage1536×2048 705 KB<br /> Avec « Translator » je deviens très fort en anglais !<br />
nicgrover
J’espère que les scientifiques n’utilisent pas de logiciel de traduction autrement on de serait pas dans la merd…
max_971
À quand des nanites ?
sami17220
En plus ça ne prend pas de place sur les étagères !
Blues_Blanche
Bien sur que si
Blues_Blanche
Pour la comparaison de taille, j’aurais plutôt dit environ 1micromètre pour une bactérie (la plus petite faisant 0,3 environ) et 7-micromètres pour un globule rouge (qui est une petite cellule).<br /> Ca fait donc la dimension de 30 bactéries (un peut moins flatteur que 6, mais impressionnant qd même) et en gros 3 globules rouges.
nicgrover
Arghhh… je craignais le pire…
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