Intervention à l'échelle du micromonde et du nanomonde
La manipulation précise exige avant tout une excellente compréhension des caractéristiques physiques des objets de taille sous-millimétrique, sur la base de laquelle des outils de manipulation adaptés et des pinces pourront être mis au point. À cette fin, les chercheurs ont mis au point un modèle dédié étudiant les forces d'adhésion entre la pince et l'objet dans le cadre du projet MICRON, en prenant en compte des configurations de travail réalistes en termes de géométrie, de superficie de contact et de conditions environnementales. Des expériences ont été réalisées à la Scuola Superiore Sant'Anna en Italie en vue d'établir des lignes directrices pour la conception d'effecteurs terminaux de micro-manipulation. Les résultats ont ensuite été comparés avec l'analyse théorique. La fonctionnalité de serrage de la micro-pince a été assurée par l'intégration d'actionneurs piézoélectriques sous tension. L'électroérosion a été utilisée pour fabriquer des bras à pinces 3D en acier inoxydable. La longueur totale de la pince est d'environ 12 mm et l'épaisseur minimale de l'extrémité d'environ 70 μm, ce qui essentiel pour l'assemblage de composants, tant rigides que flexibles, à la méso-échelle. Aux fins de la micromanipulation de cellules vivantes, comme l'injection de molécules synthétiques, de peptides et de protéines, les chercheurs ont mis au point une nouvelle technique de micro-fabrication d'une structure de type aiguille. La micro-aiguille ainsi obtenue se caractérise par une pointe extérieure de 2 μm, suffisamment fine pour ne pas endommager la cellule. L'étape suivante a consisté à développer des stratégies de manipulation et les schémas de contrôle correspondants de l'actionneur rotatif des micro-robots, sur lesquels les pinces et les aiguilles ont été fixées. Les microsystèmes sont destinés à jouer un rôle de plus en plus important dans les procédures médicales minimales invasives, tant au niveau du diagnostic que de la thérapie. Les travaux réalisés par les partenaires du projet ont rendu possible la manipulation d'objets de taille micrométrique avec une précision nanométrique.
