La technologie d’origami imprimée en 3D pour aider à lutter contre le COVID-19

Des chercheurs du laboratoire de fabrication additive de l’Université Simon Fraser reproduisent une forme d’art distinctive – le pliage subtil de l’origami – pour créer des technologies imprimables en 3D pour aider à lutter contre le COVID-19 et aider les médecins à identifier et diagnostiquer divers problèmes de santé.

Le travail en évidence, dirigé par Woo Soo Kim, professeur agrégé de l’École d’ingénierie des systèmes mécatroniques de la SFU, est un ventilateur imprimé en 3D portable et peu coûteux, entraîné par un tube en origami breveté et intelligent imprimé en 3D. Un aperçu détaillé de la conception et du développement de l’innovation, récemment évalué par une équipe locale d’inhalothérapeutes, a été publié dans la revue Électronique flexible et imprimée.

Le ventilateur mécanique portable est conçu pour aider la respiration d’une personne en contractant de manière fiable un tube en origami imprimé en 3D, plutôt que de comprimer un masque à valve à sac conventionnel (BVM), ce qui réduit la taille globale de la machine de respiration assistée avec un gain de résistance mécanique. La conception imprimée en 3D et les matériaux légers réduisent également les coûts de production.

Dans notre ventilateur origami portable, plus de 95 % des composants peuvent être imprimables en 3D, c’est pourquoi il est vraiment rentable. D’autres ventilateurs portables peuvent coûter plus de 2 000 $, mais notre ventilateur imprimé en 3D peut être produit pour environ 200 $. »

Woo Soo Kim, professeur agrégé, SFU School of Mechatronic Systems Engineering

Kim dit que la conception petite et légère, combinée à de faibles coûts de production, rend leur ventilateur portable utile pour traiter les patients COVID-19 ou les patients qui ont besoin d’un appareil compact et transportable en dehors des milieux hospitaliers, tels que les maisons de soins de longue durée ou dans les régions éloignées. les zones rurales et les pays en développement.

L’équipe s’est associée au fabricant de ventilateurs de Vancouver Pantheon Design et à la société d’impression 3D Tinkerine de Delta, avec le soutien du programme Alliance du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). L’équipe recherche également d’autres partenaires d’investissement et de développement dans le but de produire en série.

Développement d’électrodes sèches 3D à base d’origami pour des robots de détection afin d’aider les professionnels de la santé

Kim développe et brevete également des électrodes sèches en origami 3D qui peuvent être utilisées pour surveiller la santé des patients. Cette technologie relève de la même stratégie de propriété intellectuelle que les technologies d’origami imprimées en 3D. Les électrodes sèches peuvent détecter et surveiller les signaux physiologiques, tels que le rythme cardiaque, la respiration, la température et les mouvements musculaires, le tout d’un simple toucher des électrodes sèches en origami 3D.

À l’avenir, Kim envisage que cette technologie pourrait être utilisée pour aider les médecins et les infirmières en leur permettant d’évaluer la santé des patients à distance grâce à un robot assistant.

Le robot humanoïde serait également capable de surveiller les niveaux d’oxygène – utile dans les cas où un patient a développé un COVID-19 sévère. Les données peuvent être visualisées en temps réel sur le moniteur du robot ou envoyées directement au prestataire de soins.

« L’électrode sèche n’a pas besoin d’être équipée du robot de détection – elle peut être utilisée en milieu hospitalier pour remplacer l’électrode de type gel humide pour l’électrophysiologie telle que les applications d’électrocardiogramme ou de mesure de la pression artérielle », explique Kim. « Les électrodes sèches ne sont qu’une des technologies de ce portefeuille de technologies d’origami 3D que nous développons ici à SFU. »