Des sièges sur mesure aux bras en titane, l’impression 3D aide les paralympiens à prendre l’avantage

sport en fauteuil roulant

Crédit : Pixabay/CC0 domaine public

Les grands événements sportifs comme les Jeux paralympiques sont un terreau fertile pour l’innovation technologique. Les athlètes, les entraîneurs, les concepteurs, les ingénieurs et les scientifiques du sport sont constamment à la recherche de la prochaine amélioration qui leur donnera l’avantage. Au cours de la dernière décennie, l’impression 3D est devenue un outil permettant d’améliorer les sports comme la course et le cyclisme, et est de plus en plus utilisée par les athlètes paralympiques.

Les Jeux paralympiques mettent en vedette des athlètes avec un large éventail de capacités, concourant dans un large éventail de catégories différentes. De nombreux concurrents utilisent des prothèses, des fauteuils roulants ou d’autres composants spécialisés pour leur permettre de donner le meilleur d’eux-mêmes.

Une question intéressante est de savoir si l’impression 3D élargit ou réduit le fossé entre les athlètes ayant accès à des technologies spécialisées et ceux qui n’en ont pas. En d’autres termes, la disponibilité généralisée des imprimantes 3D, que l’on peut désormais trouver dans de nombreux foyers, écoles, universités et espaces de fabrication, contribue-t-elle à uniformiser les règles du jeu ?

Oubliez la production de masse

Les équipements fabriqués en série, tels que les gants, les chaussures et les vélos, sont généralement conçus pour s’adapter aux formes corporelles et aux styles de jeu typiques des personnes valides. En tant que tel, il peut ne pas convenir à de nombreux paralympiens. Mais un équipement unique et sur mesure est coûteux et long à produire. Cela peut limiter l’accès pour certains athlètes, ou les obliger à proposer leurs propres solutions « à faire soi-même », qui peuvent ne pas être aussi avancées que les équipements produits par des professionnels.

L’impression 3D peut fournir des équipements sur mesure à un prix plus abordable. Plusieurs anciens paralympiens, tels que le triathlète britannique Joe Townsend et l’athlète américaine Arielle Rausin, utilisent désormais l’impression 3D pour créer des gants personnalisés pour eux-mêmes et leurs collègues athlètes en fauteuil roulant. Ces gants s’adaptent comme s’ils étaient moulés sur les mains de l’athlète et peuvent être imprimés dans différents matériaux pour différentes conditions. Par exemple, Townsend utilise des matériaux rigides pour des performances maximales en compétition et des gants plus doux pour l’entraînement, confortables et moins susceptibles de causer des blessures.

Les gants imprimés en 3D sont peu coûteux, produits rapidement et peuvent être réimprimés chaque fois qu’ils se cassent. Parce que le design est numérique, tout comme une photo ou une vidéo, il peut être modifié en fonction des commentaires de l’athlète, ou même envoyé à l’imprimante 3D la plus proche lorsque des pièces sont nécessaires de toute urgence.

Plus dur, meilleur, plus rapide, plus fort

Un athlète d’élite peut se demander si les pièces imprimées en 3D seront suffisamment solides pour résister aux exigences de performance requises. Heureusement, les matériaux pour l’impression 3D ont parcouru un long chemin, de nombreuses sociétés d’impression 3D développant leurs propres formules pour répondre à des applications dans diverses industries, du médical à l’aérospatiale.

En 2016, nous avons vu la première jambe prothétique imprimée en 3D utilisée aux Jeux paralympiques par la cycliste sur piste allemande Denise Schindler. Fabriquée en polycarbonate, elle était plus légère que sa précédente prothèse en fibre de carbone, mais tout aussi solide et mieux ajustée.

Avec des recherches montrant que les cyclistes de sprint peuvent générer plus de 1 000 Newtons de force pendant l’accélération (la même force que vous ressentiriez si une personne de 100 kilogrammes se tenait sur vous !), ces prothèses doivent être incroyablement solides et durables. Schindler l’a aidée à remporter une médaille de bronze aux Jeux de Tokyo.

Des matériaux plus avancés imprimés en 3D pour l’équipement paralympique incluent la fibre de carbone, Townsend l’utilisant pour produire les manivelles parfaites pour son vélo à main. L’impression 3D permet de placer la fibre de carbone renforcée exactement là où elle est nécessaire pour améliorer la rigidité d’une pièce, tout en restant légère. Il en résulte une pièce plus performante qu’une pièce en aluminium.

Le titane imprimé en 3D est également utilisé pour les bras prothétiques personnalisés, tels que ceux qui permettent à la paralympienne néo-zélandaise Anna Grimaldi de saisir en toute sécurité des poids de 50 kg, d’une manière qu’une prothèse standard ne pourrait pas atteindre.

Différentes technologies travaillant ensemble

Pour que l’impression 3D donne des résultats optimaux, elle doit être utilisée en conjonction avec d’autres technologies. Par exemple, la numérisation 3D est souvent une partie importante du processus de conception, en utilisant une collection de photographies, ou des scanners 3D dédiés, pour numériser une partie du corps d’un athlète.

Cette technologie a été utilisée pour numériser en 3D un moule de siège pour le champion australien de tennis en fauteuil roulant Dylan Alcott, permettant aux ingénieurs de fabriquer un siège qui lui offre un maximum de confort, de stabilité et de performances.

La numérisation 3D a également été utilisée pour créer la prise en main parfaite pour l’archer australien Taymon Kenton-Smith, né avec une main gauche partielle. La poignée a ensuite été imprimée en 3D dans des matériaux durs et mous à l’Australian Institute of Sport, offrant une poignée d’arc plus fiable avec des capacités d’absorption des chocs. Si la poignée se brise, une pièce identique peut être facilement réimprimée, plutôt que de compter sur quelqu’un pour en fabriquer à la main une nouvelle qui pourrait avoir de légères variations et prendre beaucoup de temps à produire.

Toutes ces technologies sont de plus en plus accessibles, ce qui signifie que davantage d’athlètes non élites peuvent expérimenter des pièces uniques. Les amateurs comme les professionnels peuvent déjà acheter des chaussures de course avec des semelles imprimées en 3D et des cadres de vélo personnalisés imprimés en 3D. Pour ceux qui ont accès à leur propre imprimante 3D, des palmes de surf, des accessoires de cyclisme et bien plus peuvent être téléchargés gratuitement et imprimés pour quelques dollars seulement.

Cependant, ne vous attendez pas à ce que votre imprimante 3D domestique fabrique des pièces en titane de si tôt. Bien que la technologie uniformise les règles du jeu dans une certaine mesure, les athlètes d’élite ont toujours accès à des matériaux spécialisés et à une expertise en ingénierie, ce qui leur donne un avantage technologique.


Les paralympiens ne reçoivent toujours pas l’attention médiatique qu’ils méritent en tant qu’athlètes d’élite


Fourni par La Conversation

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.La conversation

Citation: Des sièges sur mesure aux bras en titane, l’impression 3D aide les paralympiens à prendre l’avantage (2021, 3 septembre) récupéré le 3 septembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-09-bespoke-seats-titanium-arms-3d .html

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