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Comment l'impression 3D façonne-t-elle l'éducation ?

Avez-vous commencé l'année en vous promettant de faire plus d'exercice, de manger moins et d'améliorer votre esprit ? Traditionnellement, le début de l'année est pour la réflexion et l'établissement d'objectifs. Cependant, les recherches montrent que 80 % des gens abandonnent leurs résolutions du Nouvel An en février en raison d'un manque d'objectifs*. Bien que nous ne puissions pas vous aider dans vos décisions en matière de forme physique ou de nutrition, nous sommes déterminés à vous aider à rester motivé et à atteindre vos objectifs grâce à l'impression 3D.

Nous avons proposé cinq histoires qui illustrent comment l'impression 3D est utilisée dans l'éducation dans le monde entier, ce qui profite aux enseignants, aux étudiants et aux institutions pour le mieux. Profitez!

1. Des étudiants en génie créent l'une des voitures de course solaires les plus rapides au monde

Notre voyage commence en Belgique, où l'équipe Agoria Solar de l'Université KU Leuven s'efforce de construire les voitures solaires les plus innovantes et les plus efficaces. Les champions d'Europe et du monde actuels sont constamment à la recherche de cet avantage supplémentaire pour garder une longueur d'avance sur la compétition.

C'est pourquoi ils se sont associés à notre société mère, Materialise, pour améliorer les performances de leurs véhicules à énergie solaire. L'équipe a récemment imprimé en 3D deux pièces principales de la voiture – le boîtier de la batterie et la poignée de direction – pour leur dernière voiture : la BluePoint Atlas. L'équipe a choisi l'impression 3D pour ces composants en raison de la flexibilité, de la fiabilité et de la facilité d'utilisation de la technologie pour former diverses structures complexes et légères.

La voiture BluePoint Atlas d'Agoria Solar Team en action

En octobre 2021, l'équipe a inscrit BluePoint Atlas au Solar Challenge Morocco, une toute nouvelle course solaire à travers le Sahara marocain. Et à la fin de la course de cinq jours et 2 500 km, l'équipe a remporté l'argent ! Félicitations à l'équipe d'Agoria Solar pour cette réalisation exceptionnelle !

2. Les médecins utilisent des cœurs d'enfants pulsés imprimés en 3D pour une formation réaliste au cathéter

La prochaine étape de notre circuit éducatif est l'Allemagne ! Le département de cardiologie pédiatrique de l'hôpital universitaire Ludwig Maximilian (LMU) de Munich a développé des modèles imprimés en 3D de cœurs d'enfants pour une formation réaliste au cathéter.

Il s'agit d'une réalisation importante car il n'existe actuellement aucune configuration de simulation de formation pratique pour le cœur des enfants ou les malformations cardiaques congénitales. Cependant, en utilisant des modèles imprimés en 3D, les étudiants et les médecins ont désormais la possibilité d'améliorer leur technique et de gagner en confiance dans l'application des cathéters dans des conditions réelles.

3D-printed hearts

Une sélection de coeurs imprimés en 3D

En plus d'avoir des conceptions statiques, la dernière génération de modèles imprimés en 3D peut même battre comme un vrai cœur ! L'équipe clinique a rendu cela possible en utilisant Mimics Innovation Suite (MIS) – une boîte à outils logicielle qui vous permet d'importer des données d'images médicales (DICOM) et de segmenter l'anatomie pour créer des modèles 3D précis. Avec l'aide du module de conception du logiciel de modélisation 3D 3-matic et d'un ensemble astucieux de tubes en silicone remplis d'eau, ces organes imprimés en 3D réalistes sont désormais une réalité. Et comment palpitent-ils ? Une unité d'entraînement pulsatile connectable simule les battements du cœur dans des situations d'entraînement.

3. Les chercheurs reproduisent, traduisent et impriment un texte ancien dans un livre imprimé en 3D

Nous nous aventurons plus loin vers des climats plus chauds : plus précisément, Schio, une petite ville près de Vicence, en Italie, où un livre vieux de 500 ans a été découvert dans la bibliothèque de la ville. Une telle révélation devrait être partagée avec le monde — et c'est ainsi qu'elle est devenue candidate au projet TEMART. Financé par le POR-FESR Veneto Reg. Programme, les personnes impliquées dans ce projet utilisent l'impression 3D pour créer des reproductions artistiques impliquant les sens des malvoyants.

3D-printed book

L'équipe d'Il Sentiero a opté pour Materialise Magics 25.1 et un matériau en acier inoxydable pour le nouveau livre

Avec l'aide d'Ecor International et du campus international Il Sentiero, l'équipe a eu l'idée de recréer le texte par impression 3D. Et bien que certains défis se soient posés – comme déchiffrer une langue archaïque et donner un sens à certains passages illisibles – l'équipe d'Il Sentiero a opté pour Materialise Magics 25.1 (logiciel de préparation des données et de construction) et du matériel en acier inoxydable pour le nouveau livre. Les outils d'étiquetage, de nid d'abeilles et de découpe ou de perforation de Magics ont permis à l'équipe de moderniser le texte et le format.

Le résultat? Un texte ancien disponible pour une époque contemporaine. Une fois soudée et polie, la pièce finale a dépassé les attentes de tout le monde, en particulier l'application des traductions actuelles en italien et en braille.

4. Les neurologues vétérinaires et les neurochirurgiens utilisent l'impression 3D pour les soins aux patients

Retour en Suisse et à nouveau dans le domaine de la médecine, mais cette fois, dans le domaine vétérinaire. Dans une récente interview, le Dr Julien Guevar, neurologue vétérinaire et neurochirurgien à l'Université de Berne et à AniCura, en Suisse, a évoqué l'importance de l'impression 3D et des soins personnalisés aux patients.

A dog being examined by veterinary surgeons

De plus en plus de neurologues vétérinaires et de neurochirurgiens utilisent l'impression 3D pour les soins aux patients

Il est un ardent défenseur de l'impression 3D, car elle lui permet de se préparer à l'avance aux chirurgies en utilisant des modèles et des guides de forage imprimés en 3D pour la trajectoire la plus optimale de ses incisions (avec l'aide du MIS). Ceci est crucial car le Dr Guevar opère sur des animaux qui pèsent moins de deux livres, avec des moelles épinières dont la largeur est inférieure à celle d'un crayon. La planification et la précision sont donc des facteurs clés pour lui.

Les avantages dans des situations réelles sont clairs, mais qu'en est-il des objectifs de formation ? L'impression 3D profite également à ceux qui sont encore dans le milieu universitaire, car les modèles permettent aux résidents de s'entraîner et de préparer des interventions chirurgicales complexes et/ou peu courantes. Habituellement, la courbe d'apprentissage est abrupte, mais l'impression 3D peut réduire cela de manière significative. Visualiser et toucher des modèles 3D est un avantage majeur au lieu de s'appuyer sur des manuels.

5. Les paléontologues impriment en 3D le squelette d'un mammouth préhistorique

Enfin, nous arrivons à boucler la boucle vers la Belgique et l'Institut Royal des Sciences Naturelles de Belgique (IRSNB) à Bruxelles. L'IRSNB abrite des millions de spécimens, dont le mammouth de Lier (monté en 1869) – et le premier squelette de ce type jamais exposé au public en Europe occidentale. Sa rareté et son importance scientifique en ont fait un candidat de choix pour être exposé aux passionnés d'histoire naturelle du monde entier. La réouverture du Musée municipal de Lierre a présenté une opportunité passionnante. Les os originaux ne pouvaient pas être déplacés de Bruxelles, mais ils pouvaient être recréés.

Le mammouth imprimé en 3D exposé à Lierre

S'appuyant, par coïncidence, sur les imprimantes à résine Mammoth de Materialise et sur une équipe de 19 personnes, le squelette a pris un peu plus d'un mois pour être imprimé. Materialise Magics a permis de reconstruire et d'analyser numériquement la structure complète, en remplaçant les os manquants et en utilisant des informations à jour pour créer une représentation précise du mammouth. Environ 1 260 heures d'impression et 320 os plus tard, le «Lier Mammoth 2.0» est né.

Le résultat était une réplique exacte et anatomiquement correcte. Le nouveau mammouth Lier imprimé en 3D est encore plus précis scientifiquement que l'original. Cela est dû au fait que l'équipe utilise les dernières connaissances anatomiques et scientifiques d'aujourd'hui pour comparer le modèle imprimé en 3D au fossile original qui a été monté il y a plus de 150 ans. Aujourd'hui, le mammouth est fièrement exposé à Lier pour que des générations de visiteurs puissent en profiter pendant des années.

L'éducation n'a pas à être ennuyeuse – essayez de créer quelque chose de nouveau avec l'impression 3D dès aujourd'hui

L'impression 3D a un impact significatif sur l'éducation, ce qui permet aux étudiants et aux enseignants d'en savoir plus et de s'engager dans le domaine ou la matière de leur choix de manière unique. Il a des implications pratiques et réelles, et l'utilisation de 3DP ne fera que croître. Nous vous encourageons donc à continuer à apprendre et à aller de l'avant avec votre aventure d'impression 3D ! Et, chez i.materialise, nous avons une gamme de matériaux, d'outils et de guides pour vous aider à garder le cap cette année.

Vous vous sentez inspiré ?

Commencez par télécharger votre modèle 3D dès aujourd'hui !

 

 

* Remarque : les objectifs fixés pour cette nouvelle année, pas les résolutions