Génie de Conception

En Vedette Fabrication additive
Le cuivre pour combattre la pandémique

Des filtres en plastique imprimés en 3D imbibés de cuivre


12 octobre 2020
Par GC Staff

Dans la lutte en cours contre le COVID-19, des experts en microbiologie et en cuivre recommandent une utilisation élargie du métal pour réduire la propagation du virus. Le cuivre pourrait-il donc être incorporé dans la construction des masques, objet personnel anti-virus universellement accepté?

Dans la lutte en cours contre le COVID-19, des experts en microbiologie et en cuivre recommandent une utilisation élargie du métal pour réduire la propagation du virus. Le cuivre pourrait-il donc être incorporé dans la construction des masques, objet personnel anti-virus universellement accepté ? C’est à quoi se consacrent le professeur en génie mécanique Jing Zhang, de la Purdue School of Engineering & Technology, et une équipe de chercheurs, en utilisant un revêtement de cuivre sur des filtres en plastique imprimés en 3D pour créer des masques et des respirateurs plus efficaces.

« Une étude en 2015, financée par le département américain de la Défense, a démontré qu’un alliage de cuivre peut tuer 58 % des infections, affirme Jing Zhang. Nous pouvons utiliser un placage de cuivre pour recouvrir certaines surfaces fréquemment touchées telles que les poignées de porte et les boutons d’ascenseur ; cela m’a inspiré de voir comment nous pourrions combiner ce qui ressemble presque à un métal magique dans un masque ».

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Le défi était de trouver une structure qui bloque les minuscules particules d’aérosol tout en assurant une ventilation adéquate pour la respiration, et la nature avait une réponse : les branchies sur les poissons. Les branchies permettent aux poissons de puiser de l’oxygène dans l’eau et cette conception est intégrée au masque prototype.

« Nous savons comment la nature fonctionne, nous avons donc dû trouver comment en faire une structure artificielle », précise Zhang, dont les intérêts de recherche dans l’impression 3D sont entrés en jeu.

Dans le prototype, un anneau avec des ailettes en forme de V, une structure analogue au filament branchial, a été conçu pour augmenter la surface où l’air passe par plus de canaux. L’équipe a utilisé une imprimante 3D métal laser vert pour reproduire directement la structure complexe en cuivre ou, de manière encore plus économique pour créer une structure plastique suivie d’une galvanoplastie, dans laquelle le composant en plastique est fusionné dans une solution liquide pleine d’ions cuivre qui migrent couvrent la surface sous champ électrique.
https://et.iupui.edu


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