CREATION D’UN FICHIER POUR IMPRESSION 3D (TRAITEMENT DES DONNEES A PARTIR D’UN « STACK » EN FORMAT .DCM)

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Pour créer un fichier utile pour imprimer, il est nécessaire de transformer des types différents d’extensions, à « .stl » ou « .wrl » (dépend du type d’imprimante).

Pour la création d’un fichier utile pour l’impression 3D à la machine à poudre, il faut convertir le fichier en un format « .wrl », en la vidéo s’utilise le logiciel « Meshlab » comme un outil pour faire cette procédure.

Les données utilisées en cet exemple ont été fournies par monsieur Y. Capowiez du INRA avignon.

retour d’expérience de l’impression 3D d’un échantillon de tourbe

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Retour d’expérience sur l’impression 3D d’un échantillon de tourbe

Description échantillon
L’échantillon est un demi-cylindre de tourbe de 5 cm de haut et de diamètre, prélevé à une profondeur de 20-25 cm de profondeur, à la tourbière de la Guette (Sologne) et laissé séché à l’air ambiant pendant une nuit après échantillonnage.

Analyse
L’échantillon a été analysé par tomographie à rayon X (CIPA-TAAM).

Logiciel et traitement
Deux logiciels ont été utilisés: PARAVIEW et MICROVIEW. Les fichiers d’origines ont une extension « .dcm ». Ce fichier a été ouvert dans MICROVIEW. Une région d’intérêt a été sélectionnée (cubique). Cette région a été enregistrée et le fichier transféré dans PARAVIEW. Un fichier « .vtp » a été créé et transféré dans MICROVIEW pour obtenir un fichier « .stl ». Ce fichier a ensuite été transféré sur l’ordinateur du FabLab-Orléans où les paramètres d’impression 3D ont été établis. Un fichier « .gcode » a été généré, transféré sur une carte SD. La carte SD a été insérée dans l’imprimante 3D et l’objet a été produit.

Problèmes rencontrés – remarques
– Difficulté à générer un fichier lisible par l’imprimante 3D (pas prévu initialement qu’un tomographe produise in-fine des objets 3D)
– Possibilité, dans l’échantillon testé de différencier les vides, de la matière organique et de la matière minérale (visualisation de ce qui était probablement des grains de sable)
– Prise en main « relativement » intuitive des logiciels (on a quand même fini par produire un objet, malgré notre ignorance initiale des logiciels)
– Besoin de calibrer les signaux produits par tomographie (e.g. plantes dans milieux minéraux et/ou organiques poreux contrôlés)
– Difficulté/nécessité de définir le volume élémentaire représentatif

Imagerie 3d des systèmes racinaires dans les sols

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A lire, cet article de Metzner et al., 2015 sur l’imagerie 3d des systèmes racinaires dans les sols. Le version .pdf est téléchargeable dans la partie interne du site, dans la page du projet Structure 3d de tourbes.

Ralf Metzner, Anja Eggert, Dagmar van Dusschoten, Daniel Pflugfelder, Stefan Gerth, Ulrich Schurr, Norman Uhlmann and Siegfried Jahnke, 2015. Direct comparison of MRI and X-ray CT technologies for 3D imaging of root systems in soil: potential and challenges for root trait quantification. Plant Methods 11:17.

Formation VTK et ParaView

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Une information transmise par Sébastien Limet :

Kitware SAS organise une session de formation à VTK et ParaView (initiation) respectivement les 3 et 4 juin prochains dans ses locaux de Lyon.

Pour plus de détails et pour l’inscription, merci de vous reporter aux pages suivantes :
http://formations.kitware.fr/browse/102 et http://formations.kitware.fr/browse/104

A noter que les cours seront donnés en anglais – sauf si l’auditoire est constitué uniquement de francophones. Pour toute question, n’hésitez pas à nous contacter sur http://www.kitware.fr

Les autres sessions (VTK, ParaView, CMake, ITK, Slicer et OpenCV) à venir son annoncées sur la page http://formations.kitware.fr/browse

L’impression 3D en sciences

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Quelques articles proposent d’utiliser des techniques d’impression 3D pour créer des objets scientifiques. Ces techniques ont été utilisées en sciences du sol.

Les chercheurs de l’Université d’Abertay en Ecosse ont utilisé cette technique pour reproduire la porosité de sols réels caractérisée en tomographie X dans des sols artificiels. L’objectif de leur étude est de mieux comprendre la diffusion des hyphes de champignons dans les structures poreuses du sol.

Leurs travaux ont été publiés dans Otten et al. (2008) Combining X-ray CT and 3D printing technology to produce microcosms with replicable, complex pore geometries, Soil Biology and Biochemistry, 51, 53-55. doi:10.1016/j.soilbio.2012.04.008.

Des chercheurs de l’Université d’Uppsala ont aussi fabriqué des sols en impression 3D pour étudier les transferts d’eau dans le réseau de macropores du sol. La forte hétérogénéité des sols rend en effet difficile l’étude expérimentale de ces transferts. L’impression 3D permet d’obtenir un sol identique en plusieurs exemplaires sur lequel des expériences peuvent être réalisées. Voir Bacher et al. (2015) Three-dimensional printing of macropore networks of an undisturbed soil sample. Vadose Zone Journal. doi:10.2136/vzj2014.08.0111

Une revue récente expose les avancées en médecine, pour l’impression 3D de biotissus:

Murphy & Atala. (2014). 3D bioprinting of tissues and organs. Nature Biotechnology. 32, 773-785. doi:10.1038/nbt.2958.

Klammert et al. (2010). 3D powder printed calcium phosphate implants for reconstruction of cranial and maxillofacial defects. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery, 38,  565-570. doi:10.1016/j.jcms.2010.01.009

L’impression 3D peut aussi être utilisée pour fabriquer des pièces de laboratoire spécifiques:

– en sciences du sol:

Rangel et al. (2013). Rapid Prototyping and 3-D Printing of Experimental Equipment in Soil Science Research. Soil Science Society of America Journal. 77, 54-59, doi:10.2136/sssaj2012.0196n.

Pierret et al. (2002). 3D reconstruction and quantification of macropores using X-ray computed tomography and image analysis. Geoderma, Volume 106, Issues 3–4. 247-271, doi:10.1016/S0016-7061(01)00127-6

En processus d’impression 3D, il est possible l’utilisation de différents types de processus et de matériaux, en selon les caractéristiques du produit final. Ici quelques matériels qui ont été utilisés en l’impression 3D.

Impression 3D (matiére prime: argile)

Vous pouvez aussi trouver plus d’information sur le site d’internet du WASP Project

– plus généralement: Baden et al. (2015). Open Labware: 3-D Printing Your Own Lab Equipment. PLOS Biology. doi:10.1371/journal.pbio.1002086