Electro-aimants : avancée majeure grâce à l’impression 3D

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à imprimer en 3D des solénoïdes tridimensionnels, marquant ainsi une avancée majeure dans la fabrication de produits électroniques.

Solénoïde : de quoi s'agit-il ? 

Un solénoïde ou électro-aimant est un dispositif électromécanique qui génère un champ magnétique uniforme lorsqu'un courant électrique est appliqué. Il est constitué d'une bobine de fil de cuivre avec une armature au centre, qui est attirée au centre de la bobine lorsque la bobine est sous tension. Il est utile pour tirer ou pousser des objets en fonction de la polarité du courant électrique.

Solénoïdes | Comment ça marche, application et avantages

Découvrez les solénoïdes : leur fonctionnement, applications variées, types, avantages et limitations. Un guide essentiel pour les passionnés de technologie.

https://www.electricity-magnetism.org/fr/solenoides/

Les chercheurs ont adapté leur imprimante 3D multi-matériaux pour superposer trois matériaux différents. L'impression est réalisée en une seule étape en superposant des bobines ultrafines de trois matériaux distincts avec des couches conductrices plus épaisses et de fines couches isolantes éliminant ainsi les défauts potentiels des processus d'assemblage traditionnels. 

L'utilisation de matériaux de haute performance a permis de produire des solénoïdes capables de supporter deux fois plus de courant électrique et de générer un champ magnétique trois fois plus grand que les appareils imprimés en 3D existants. 

Le coût de cette technologie modifiée est d'environ 4000 $, la rendant plus abordable que d'autres approches

Applications et usages 

Les solénoïdes sont largement utilisés dans divers domaines tels que :

• le contrôle des flux de fluides dans des systèmes hydrauliques et/ou pneumatiques ;
• l'automatisation industrielle ;
  
• les systèmes de verrouillage de porte ;
• les dispositifs médicaux. 

Avancées majeures

La fabrication d'électro-aimants peut désormais se faire en dehors d'une usine soit par exemple :

• en régions éloignées de toutes infrastructures ou de ressources limitées, les professionnels de santé pourraient concevoir des dispositifs médicaux ;
• en dehors des applications sur Terre, cette technologie de fabrication additive pourrait être utile dans l'exploration spatiale, permettant la production d'appareils électroniques sur place.  

Si cette avancée présente des avantages économiques par rapport aux méthodes de fabrication traditionnelles, elle offre des perspectives intéressantes pour de nombreux équipements électrotechniques. 

MIT engineers 3D print the electromagnets at the heart of many electronics

MIT researchers modified a multimaterial 3D printer to produce three-dimensional solenoids in one step. The devices could generate about three times more magnetic field than other 3D-printed solenoids, and could help lower the cost of electronics.

https://news.mit.edu/2024/mit-engineers-3d-print-electromagnets-solenoids-0223