Crédit :Université de l'Arizona du Nord
Ces jours, vous pouvez imprimer des jouets en 3D, squelettes grandeur nature, Masques d'Halloween, projets artistiques, pièces mécaniques et blocs de construction. Vous pouvez également imprimer des écailles de tortue ou, comme le MakerLab de la bibliothèque Cline de la Northern Arizona University l'a fait récemment, implants pour carapaces de tortue endommagées pour aider quelques animaux de compagnie locaux à survivre.
Dr Tereza DeMuth, un vétérinaire au Canyon Pet Hospital, a approché le personnel de la bibliothèque Cline avec son dilemme – une tortue de 75 livres qui avait survécu à un accident de voiture mais avait deux trous dans sa carapace. Laissé ouvert, Daisy a été exposée à une infection et à des dommages potentiels à sa colonne vertébrale. Les trous étaient bandés, mais ils nécessitaient de fréquents changements, et ce n'était pas le truc préféré de Daisy. Typiquement, Les réparations prothétiques d'une carapace de tortue pourraient coûter des centaines de dollars.
impression en 3D, cependant, ouvert de nouveaux, des options beaucoup moins chères. Kathleen Schmand, directeur du développement et de la communication de Cline Library, André See, responsable des services aux usagers de la bibliothèque, et professeur d'art David Van Ness, le directeur du programme Art Nouveaux Médias, est allé à l'hôpital pour animaux de compagnie pour rencontrer Daisy.
Van Ness a scanné au laser les morceaux de coquille brisés de Daisy, qui a produit un modèle de la même taille et des mêmes proportions. Il a ensuite utilisé un programme appelé ZBrush pour retoucher les scans. C'est comme ça que ça fonctionnait en théorie, De toute façon. En pratique, il y a eu quelques tentatives pour obtenir la bonne taille et quelques analyses différentes, y compris en essayant de mettre les pièces en place et en apprenant qu'ils n'avaient pas toutes les pièces manquantes pour commencer.
« C'est vraiment ce processus de prototypage :imprimer ce que vous pensez qui va fonctionner, puis le mesurer par rapport à la réalité et l'ajuster, " a déclaré Schmand.
Ils ont examiné quelques options différentes pour l'impression des matériaux, finalement s'installer sur l'acide polylactique (PLA), qui est biodégradable, matériau respectueux de l'environnement. Van Ness a dit qu'ils considéraient le chitosane, un matériau fait de carapaces de crevettes et de grillons broyées, dont la structure serait similaire à celle de l'écaille de tortue. Mais ce matériel et l'équipement nécessaire sont plus difficiles à obtenir, et avec leur calendrier, ils ont opté pour le PLA, qui est utilisé dans toutes les imprimantes 3D de la bibliothèque.
David Van Ness et Kathleen Schmand scannent les morceaux qui ont cassé la coquille de Daisy. Crédit :Université de l'Arizona du Nord
Il se dégradera avec le temps, Van Ness a dit, ce qui, pour l'art, nécessiterait une intervention supplémentaire. Étant donné que les morceaux de coquille de Daisy devront être remplacés tous les ans environ, ils s'inquiètent moins de la longévité du matériau.
Le coût de cette prothèse—environ 20 $, y compris les multiples impressions qu'ils ont dû faire.
Tout le monde se sentait plutôt bien à l'idée d'aller de l'avant lorsque Schmand a reçu une autre référence du Canyon Pet Hospital. Daisy avait un nouvel ami, une tortue du désert de Mojave de 1,5 livre nommée Tim qui avait perdu un morceau de carapace à cause d'un curieux chiot rongeur, laissant son foie exposé.
"Les deux tortues présentaient un risque élevé d'infection et de septicémie et ont donc dû subir des changements de pansement tous les trois jours pendant environ deux mois avant que les plaies ne soient suffisamment propres et saines pour être recouvertes d'implants, " a déclaré DeMuth.
Van Ness, See et Schmand ont rencontré le propriétaire de Tim dans le MakerLab avec leurs outils de numérisation. C'était plus difficile à créer car ils ne scannaient pas une pièce cassée, Van Ness a dit, il a donc dû faire preuve de plus de créativité dans la conception. Il a débattu de l'utilisation de la pâte à modeler, une pâte à modeler à base d'huile, pour sculpter la pièce nécessaire sur la coquille de Tim, scannez ensuite sa sculpture et utilisez-la comme base. Il s'est avéré inutile, bien que, car la coquille de Tim guérit.
"Il a besoin d'un peu d'armure qui peut être laissée pendant une période plus courte, " Schmand a déclaré. "Il guérit à un rythme très rapide."
Les tortues Daisy et Tim se consultent au bureau du vétérinaire. Crédit :Université de l'Arizona du Nord
Pour tous les humains impliqués, c'est un développement passionnant. Van Ness, qui a été consultant pour la bibliothèque lors de la conception du Maker Lab et dont les étudiants sont les utilisateurs les plus fréquents, le voit comme un lien de plus entre l'art et la science, une connexion autour de laquelle il a construit sa carrière. Il consacre autant de temps à la sculpture 3D qu'à la sculpture plus traditionnelle, et cette expérience démontre la valeur des nouveaux médias pour toutes sortes d'industries.
Schmand est ravi de chaque occasion d'essayer quelque chose de nouveau dans le MakerLab. Les professeurs ont imprimé des répliques d'ossements humains d'il y a des siècles, elle connaît des médecins qui ont utilisé des cœurs anatomiquement précis imprimés en 3D pour montrer aux patients pédiatriques ce qui se passera pendant leurs chirurgies, et un étudiant a imprimé un vaisseau sanguin pour décrire à quoi ressemble un anévrisme.
« Les opportunités sont illimitées, " a-t-elle dit. "Vous ne savez jamais avec quoi vous pourriez être approché pour recréer ou produire."
Pour DeMuth, c'est bien d'avoir un outil de plus dans son arsenal pour aider ses patients à guérir.
« Contrairement à la médecine humaine, nos patients animaux se présentent sous des formes et des tailles très diverses, donc avoir la possibilité de créer des matériaux adaptés à chaque individu unique en fait un moment très excitant pour être dans la pratique vétérinaire, " elle a dit.
Quant à Daisy et Tim, les deux répondent bien au traitement. Pour le reste de sa vie, Daisy aura les deux pièces implantées sur sa carapace - un petit reptile bling, si vous voulez—et elle pourra rentrer chez elle et courir dans la cour comme elle le faisait avant l'accident. (tortues, contrairement à l'opinion populaire, ne sont pas lents. Daisy s'est échappée de la cour une fois.) Alors que la carapace de Tim continue de guérir, il finira par perdre complètement le casting.