En 1985, le chercheur William Freeman a déposé un brevet pour une fermeture éclair à trois branches, capable de rendre un matériau souple puis rigide à la demande. L’idée était solide sur le papier, mais aucune technologie de fabrication de l’époque ne permettait de la concrétiser.
Quarante ans plus tard, l’équipe du laboratoire CSAIL du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a repris ce concept et l’a produit à l’aide d’imprimantes 3D grand public. Le principe repose sur la rigidité naturelle d’un triangle : une fois les trois bandes zippées ensemble, la structure devient ferme ; une fois dézippée, elle retrouve sa souplesse initiale.
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Comment fonctionne cette fermeture éclair triangulaire
Le design original de Freeman utilisait des courroies munies de dents en bois et un curseur pour les assembler. Les chercheurs du MIT ont reproduit ce mécanisme avec des filaments plastiques imprimés en 3D, adaptant les dimensions et les matériaux selon les applications visées.
Les tests ont porté sur deux types de filaments courants : le PLA et le TPU. Le PLA s’est montré plus résistant à l’usure, tandis que le TPU offrait une meilleure flexibilité une fois dézippé. Dans les deux cas, les fermetures ont supporté environ 18 000 cycles d’ouverture et de fermeture avant de lâcher.
Des prototypes concrets à l’appui
Pour valider l’intérêt pratique du dispositif, l’équipe a développé plusieurs prototypes. Le plus démonstratif est une tente pliable dont les armatures sont remplacées par des fermetures éclair triangulaires. Le montage complet a été réalisé en une minute vingt secondes, contre six minutes pour une tente classique à arceaux.
Les chercheurs ont également conçu un robot dont les pattes sont équipées de ce système. En zippant ou dézippant des segments de jambe, le robot peut modifier sa hauteur pour franchir des obstacles, puis s’abaisser pour gagner en stabilité sur terrain plat. Une attelle de poignet a aussi été fabriquée : zippée, elle protège contre les chocs ; dézippée, elle laisse la liberté de mouvement au porteur.
Les applications plus larges envisagées incluent des structures d’urgence pour les missions de secours, ainsi que des pinces pour collecter des échantillons rocheux à bord d’engins spatiaux.
Ce que l’impression 3D change à l’équation
Ce qui distingue ce travail d’une simple réédition d’une vieille idée, c’est la capacité actuelle des imprimantes 3D à produire des pièces sur mesure, à bas coût et en petites séries. Freeman avait participé à un concours de design avec son concept en 1985, sans succès. Le brevet qu’il avait déposé à l’époque a toutefois préservé la paternité de l’invention jusqu’à ce qu’une technologie adaptée émerge.
L’étude du MIT identifie encore plusieurs pistes non testées. Les chercheurs mentionnent notamment d’autres dispositifs portables inspirés de l’attelle, ainsi que des structures à plus grande échelle pour des contextes industriels ou humanitaires. La durabilité des pièces imprimées et la simplicité du mécanisme semblent constituer des atouts suffisants pour envisager une commercialisation à terme.
Source : SlashGear
