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#Prototypage et impression 3D

Le scan 3D au service de la santé des enfants avec des masques respiratoires sur-mesure

  • Publié le 06/12/2021
  • 4min. de temps de lecture
  • Paris, le 6 décembre 2021

     

    Développée pendant deux ans, la création unique de Kevin Ngo, père de famille vivant dans la Silicon Valley, permet aux enfants de se protéger aussi bien des virus que de la pollution de l’air. Le scan 3D est un des piliers soutenant ce projet baptisé Flo Mask.

    Le Flo Mask est un masque respiratoire réutilisable nouvelle génération destiné aux enfants et filtrant les particules submicroniques. Sa force réside dans son filtre et son joint sur mesure, afin de s’adapter parfaitement aux enfants de 4 à 12 ans. Fabriqués aux États-Unis, ces filtres piègent les particules aéroportées d’un diamètre minimal de 0,1 micromètre. Des études indépendantes menées par Nelson Labs ont révélé que les filtres du Flo Mask bloquent plus de 99,8 % des virus, en dépassant de 600 % les normes de respirabilité de la Food and Drug Administration (FDA), l’administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments.

     

    La genèse du projet

    Le projet Flo Mask a pris forme à l’été 2018, marqué par les incendies de forêt les plus mortels et destructeurs jamais enregistrés en Californie. En 2020, la situation était particulièrement mauvaise.

    Kevin a essayé des dizaines de solutions, mais aucune ne remplissait tous ses critères. Soit la qualité des données acquises, soit la vitesse d’acquisition, voire les deux, était absente. Or, pour ce projet, chaque demi-millimètre était crucial.

    Grâce à sa vaste expérience en réalité augmentée/réalité virtuelle, Kevin savait exactement où commencer le développement de son masque respiratoire ultime pour les enfants : le scan 3D. Il s’est alors tourné vers d’Artec 3D, qui lui a recommandé d’utiliser le scanner Artec Eva pour répondre aux défis de son projet (vitesse, résolution et précision élevées).

    Le Scanner 3D portable Artec Eva utilise la lumière structurée blanche, qui ne présente aucun danger pour l’homme, afin de créer rapidement des scans d’objets de taille moyenne à grande avec une précision maximale de 0,1 mm et une résolution maximale de 0,2 mm (dans le Mode HD).

    Kevin a fait le tour de la région de la baie de San Francisco pour scanner tous les enfants de 5 à 11 ans qu’il connaissait. Il était particulièrement important de recueillir un ensemble de données 3D reflétant la diversité des nez. Des enfants de différentes ethnies (asiatiques, hispaniques, afro-américains et caucasiens) ont ainsi été scannés, tandis que les scans faciaux complets permettaient la conception de sangles qui n’irriteraient pas la peau délicate derrière les oreilles. Chaque scan facial a pris moins de 20 secondes, et seulement 30 secondes de nettoyage post-scan.

    Après le traitement dans Artec Studio, chaque scan facial a été exporté sur le logiciel de CAO Pro Engineer. « Nous avons aligné chaque scan par la pointe des lèvres, et à partir de là, avons trouvé la forme optimale de taille unique, explique Kevin. Les scans nous ont aidés à concevoir une forme qui nous convenait à 90 %. Nous avons ensuite effectué une demi-dizaine de cycles d’impression 3D et d’essayages tests sur les enfants, en apportant de petits ajustements à chaque fois et en obtenant des prototypes à la résolution de plus en plus élevée. »

     

    Peaufinage du design

    « Nous avons procédé à une impression PolyJet pour simuler la texture d’un matériau potentiel en silicone, ce qui nous a permis de valider la forme que nous avions », raconte Kevin. Ensuite, l’équipe est passée aux outils de production. Lors de l’étape de surmoulage, du caoutchouc de silicone liquide a été fusionné aux pièces en plastique pour devenir une seule pièce où l’ouverture du filtre serait l’unique endroit dans lequel les particules aéroportées pourraient pénétrer.

    Le joint souple du Flo Mask entoure à la perfection le visage de l’enfant tout en empêchant le masque de toucher ses lèvres. Les sangles ajustables ont été conçues pour laisser les oreilles dégagées, et un support en caoutchouc a été ajouté à la sangle supérieure pour éviter qu’elle ne glisse de la tête.

     

    Après deux ans et plusieurs dizaines de prototypes, le Flo Mask a été officiellement lancé en décembre 2020. À ce jour, plus de 2 000 enfants à travers les États-Unis portent un Flo Mask.

     


    Plus sur Artec : www.artec3d.com/fr


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