Etude et réalisation d'un actionneur piézoélectrique linéaire pour applications médicales

par Sunyoto

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Adel Razek.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Piézoélectricité
• Orthopédie
• Résistance des matériaux

Résumé

Nous avons réalisé un actionneur en réponse à la demande d’un laboratoire d’orthopédie dont un des sujets de recherche porte sur la régénérescence osseuse entre deux parties d’un os cassé. Le dispositif voulu par ce laboratoire devait réaliser le déplacement pas à pas d’une partie osseuse par rapport à une autre suivant des contraintes bien définies. L’actionneur répondant à ce cahier des charges est piézoélectrique. Il présente tous les avantages de ce type d’actionnement (forte puissance volumique, structure simple, pas du champ magnétique rayonné). Nous avons adapté une technologie existante (brevetée en 1975) aux besoins particuliers de cette application médicale. La structure de l’actionneur permet très simplement d’équiper celui-ci de capteurs piézoélectriques donnant accès à la force fournie par le matériau piézoélectrique.

Titre traduit

Study and realization of a linear piezoelectric actuator for medical applications

Résumé

We realized an actuator responding on the demand of an orthopedic laboratory that one of its researches is about the bone regeneration between two parts of a cut bone. The actuator needed by the laboratory must make a step by displacement of one part of bone with respect to the other one following the specified constraint. It’s a piezoelectric actuator who fulfils to the given specifications. It presents all advantages of such actuation (strong power density, simple structures, no magnetic field’s ray). We have adapted an existing technology (patented in 1975) to special requirements of this medical application. Because of its structure, the actuator may be simply fit out some piezoelectric sensors who give access to the force provided by the piezoelectric material.