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Des chercheurs impriment en 3D une pompe cardiaque humaine fonctionnelle

À l’université du Minnesota, des chercheurs ont imprimé en 3D une pompe cardiaque humaine fonctionnelle à l’échelle centimétrique. Les scientifiques pensent que cette découverte pourrait avoir des implications majeures pour l’étude des maladies cardiaques, l’une des principales causes de décès…

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Des chercheurs inversent le procédé SLS pour imprimer plusieurs matériaux en même temps

La technologie de frittage sélectif par laser est l’un des procédés les plus utilisés sur le marché de la fabrication additive, permettant de lier entre elles des particules de plastique chauffées par une source de chaleur, généralement un laser. L’une…

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Un traitement anticancéreux conçu à partir de gélatine de poisson imprimée en 3D

Au Japon, une équipe de chercheurs de l’université Nagoya a développé des pièces bio-imprimées en 3D à partir de gélatine de poisson, plus particulièrement des patchs d’hydrogels implantables chez des patients atteints d’un cancer. Les médicaments seraient contenus dans ce…

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Des chercheurs français impriment en 3D du verre de phosphate

Des chercheurs de l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (ICMCB), une unité de recherche du CNRS, de l’Université de Bordeaux et de Bordeaux INP, affirment avoir développé une méthode d’impression 3D de verre de phosphate en s’appuyant…

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Disney repense la manière de modéliser des visages réalistes

Par : Shadows

Les outils comme ZBrush sont particulièrement puissants pour créer des visages humains 3D, mais nécessitent des compétences importantes pour y parvenir, qu’il s’agisse de maîtriser l’anatomie ou le logiciel.

A l’inverse, des outils simple d’accès permettent de créer facilement des visages, mais il s’agit typiquement d’approches très contraintes avec peu de liberté, comme on en croise dans les jeux vidéo pour choisir un avatar.

Face à ce constat, Disney Research dévoile (dans le cadre de l’Eurographics Symposium on Geometry Processing 2020) une voie alternative : une approche intuitive même pour les débutants et qui produit des visages plausibles sur le plan anatomique, tout en proposant une plus grande liberté de création.

La vidéo ci-dessous, qui accompagne la publication (Interactive Sculpting of Digital Faces Using an Anatomical Modeling Paradigm), done une idée des résultats possibles et de la méthode de travail. L’artiste dispose d’une part d’une série de curseurs, d’autre part d’outils permettant de manipuler facilement et directement la géométrie : ajout de points de déformation, de régions d’influence pour modifier physiquement le modèle mais aussi pour appliquer l’influence des curseurs à une zone réduite.
En coulisses, le système s’appuie sur un modèle anatomique local construit à partir de centaines de scans 3D de personnes aux caractéristiques variées (origine, genre, taille, poids, etc). Les modifications de l’artiste sont mises en relation avec ce modèle, qui apporte des contraintes assurant un résultat qui reste plausible. Le tout s’appuie sur le GPU, avec des performances suffisantes pour un usage interactif.

Comme le montre la fin de la vidéo, il est possible de créer en une dizaine de minutes un visage unique et plausible. Un temps similaire à celui pris par des artistes confirmés, mais qui ne nécessite justement pas de disposer de compétences avancées.
Disney explique que cette méthode pourra être utilisée pour des projets de type animation/VFX à budget réduit. Le modèle anatomique pourra aussi être employé dans le secteur du jeu vidéo.

Digitally sculpting 3D human faces is a very challenging task. It typically requires either 1) highly-skilled artists using complex software packages for high quality results, or 2) highly-constrained simple interfaces for consumer-level avatar creation, such as in game engines. We propose a novel interactive method for the creation of digital faces that is simple and intuitive to use, even for novice users, while consistently producing plausible 3D face geometry, and allowing editing freedom beyond traditional video game avatar creation. At the core of our system lies a specialized anatomical local face model (ALM), which is constructed from a dataset of several hundred 3D face scans. User edits are propagated to constraints for an optimization of our data-driven ALM model, ensuring the resulting face remains plausible even for simple edits like clicking and dragging surface points. We show how several natural interaction methods can be implemented in our framework, including direct control of the surface, indirect control of semantic features like age, ethnicity, gender, and BMI, as well as indirect control through manipulating the underlying bony structures. The result is a simple new method for creating digital human faces, for artists and novice users alike. Our method is attractive for low-budget VFX and animation productions, and our anatomical modeling paradigm can complement traditional game engine avatar design packages.

Interactive Sculpting of Digital Faces Using an Anatomical Modeling Paradigm
Auteurs :
Aurel Gruber (DisneyResearch|Studios/ETH Joint M.Sc.) 
Marco Fratarcangeli (Chalmers University of Technology/DisneyResearch|Studios)
Gaspard Zoss (DisneyResearch|Studios/ETH Joint PhD)
Roman Cattaneo (DisneyResearch|Studios)
Thabo Beeler (DisneyResearch|Studios)
Markus Gross (Disney Research/ETH Zurich)
Derek Bradley (DisneyResearch|Studios)

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En Avant, Soul : Pixar dévoile en vidéos ses derniers secrets techniques et artistiques

Par : Shadows

Pixar a mis en ligne de nouvelles vidéos et publications sur les dernières avancées et recherches du studio, employées notamment sur le film d’animation En Avant (sorti en début d’année) et sur Soul, prévu pour la fin 2020.

  • « Garment Refitting for Digital Characters », pour commencer, est une technique permettant d’ajuster des vêtements 3D entre différents personnages de morphologies variées. Le plan présenté dans la vidéo montre montre un cas concret : les jeans du premier homme ont été adaptés pour l’enfant, et celui de la femme adulte à l’adolescente. Le sweat du premier homme a été ajusté à tous les autres personnages. Enfin, le pantalon du second homme a été ajusté pour correspondre à la taille de l’adolescent.
    Fernando de Goes, Donald Fong, Meredith O’Malley, qui présenteront une publication sur le sujet durant le SIGGRAPH, donnent quelques détails techniques ci-dessous. La technique s’appuie sur des itérations successives avec deux grandes étapes : une phase de relaxation (le vêtement est adapté à la forme de la cible tout en minimisant les distorsions du mesh) et une phase de réajustement qui remet à zéro l’espace entre le vêtement et le corps du personnage à l’aide de valeurs données par l’utilisateur.
    La technique gère des contraintes variées comme les épaisseurs multiples ou les coutures, et a été employée sur le film Soul.

We present a new technique to refit garments between characters of different shapes. Our approach is based on a novel iterative scheme that alternates relaxation and rebinding optimizations. In the relaxation step, we use affine-invariant coordinates in order to adapt the input 3D garment to the shape of a target character while minimizing mesh distortion. In the rebinding step, we reset the spacing between the refitted garment and the character body controlled by user-prescribed tightness values. Our method also supports additional constraints that encode the spatial and structural arrangement of multi-layers, seams, and fold-overs. We employed this refit tool in Pixar’s feature film Soul to transfer garment pieces between various digital characters.

  • « Sculpt Processing for Character Rigging » vise à accélérer le travail de rigging : l’utilisation de sculpts permet en effet de corriger efficacement les rigs de déformation, mais demande un travail fastidieux et beaucoup de nettoyage manuel. Les outils présentés par Fernando de Goes, Patrick Coleman, Michael Comet, Alonso Martinez durant le SIGGRAPH, et détaillés là encore dans une publication, permettent d’accélérer drastiquement la génération et la réutilisation de ces éléments.

Pose-space sculpting is a key component in character rigging workflows used by digital artists to create shape corrections that fire on top of deformation rigs. However, hand-crafting sculpts one pose at a time is notoriously laborious, involving multiple cleanup passes as well as repetitive manual edits. In this work, we present a suite of geometric tools that have significantly sped up the generation and reuse of production-quality sculpts in character rigs at Pixar.
These tools include a transfer technique that refits sculpts from one model to another, a surface reconstruction method that resolves entangled regions and a relaxation scheme that restores surface details. Importantly, our approach allows riggers to focus their time on making creative sculpt edits to meet stylistic goals, thus enabling quicker turnarounds and larger design changes with a reduced impact on production. We showcase the results generated by our tools with examples from Pixar’s feature films Onward and Soul.

  • « FaceBaker: Baking Character Facial Rigs with Machine Learning », publication de Sarah Radzihovsky, Fernando de Goes, Mark Meyer, part du constat que les rigs utilisés au cinéma sont très complexes et donc lourds à utiliser. L’idée est ici d’utiliser le machine learning pour déterminer des déformations approximatives du mesh facial, afin d’alléger les calculs associés. La méthode a d’autres avantages, comme la portabilité de rigs propriétaires sur des plateformes externes.

Character rigs are procedural systems that deform a character’s shape driven by a set of rig-control variables. Film quality character rigs are highly complex and therefore computationally expensive and slow to evaluate. We present a machine learning method for approximating facial mesh deformations which reduces rig computations, increases longevity of characters without rig upkeep, and enables portability of proprietary rigs into a variety of external platforms. We perform qualitative and quantitative evaluations on hero characters across several feature films, exhibiting the speed and generalizability of our approach and demonstrating that our method out performs existing state-of-the-art work on deformation approximations for character faces.

  • « Making Souls: Methods and a Pipeline for Volumetric Characters », enfin, est une publication de Patrick Coleman, Laura Murphy, Markus Kranzler, Max Gilbert. Comme son nom l’indique, elle se concentre sur les personnages fantomatiques du futur long-métrage Soul.
    Pixar nous indique ici que le style visuel a nécessité l’implication de nombreuses personnes au sein du studio, de l’art department au lighting en passant par les shaders, TDs, développeurs. L’enjeu artistique était d’équilibrer l’aspect éthéré des âmes avec un design attrayant et une bonne lisibilité.
    L’équipe s’est notamment appuyée sur un système procédural sous Houdini pour obtenir l’aspect doux des personnages et les lignes dynamiques, et a mis en place un système de contrôle automatisé pour gérer les calculs de façon configurable et prendre en compte, lors des rendus, les modifications faites aux performances des personnages.

The soul characters in Disney/Pixar’s Soul have a stylized appearance that sets them into a unique world, which introduced many new challenges. Everyone from the art department and character modelers and shaders to the technical directors and developers in the effects, lighting, and software groups collaborated to bring this new visual style to screen. The soul world is abstract and ethereal; this needed to be balanced with visual clarity and design appeal. As our character rigging and animation tools use rigged surfaces, a key challenge was presenting a new representation derived from this data that meets our visual goals. To achieve softness of volumetric form and dynamically changing linework, we built a system to procedurally generate this data in Houdini. Significant numerical computation was required to create this data at the fidelity required. We developed an automated system for managing this computation in a configurable way, while keeping data for downstream renders in sync with changes to character performances.

Rappelons pour finir que Soul devrait sortir le 25 novembre en France.

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Les hologrammes pourraient améliorer le processus de fabrication additive métal

A l’Université de Cambridge, des chercheurs viennent de commencer un programme de recherche sur trois ans afin d’accélérer la fabrication de pièces métalliques imprimées en 3D, en utilisant l’holographie générée par ordinateur. Ce procédé photographique permet de restituer le relief…

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Danse, performances, requin : l’INREV dévoile ses derniers projets

Par : Shadows

L’équipe de recherche Image Numérique et Réalité Virtuelle (INREV), rattachée à l’Université Paris 8, a mis en ligne des aperçus vidéos de certaines de ses activités de ces derniers mois.

Si vous ne connaissez pas déjà cette entité, son équipe (environ 25 personnes en comptant enseignants-chercheurs, doctorants, chercheurs associés) présente son travail ainsi :

Les recherches créations et les expérimentations artistiques de l’INREV visent à créer des environnements visuels et sonores hybridant réel et virtuel, dans lesquels évoluent des entités de synthèse interactives dont les capacités cognitives et perceptives sont amplifiées par l’apprentissage, grâce aux techniques d’intelligence artificielle et de vie artificielle.

En pratique, l’INREV explore quatre axes principaux de recherche : intelligence et vie artificielle en lien avec la réalité virtuelle/mixte/étendue, les relations entre arts numériques et vivants, le jeu vidéo du point de vue de l’esthétique et des pratiques artistiques, et enfin le patrimoine.

En janvier dernier, l’INREV a notamment pu participer à un atelier en collaboration avec d’autres entités, et au cours duquel plusieurs installations et performances ont été mises en place : sharky shARky (monde sous-marin en réalité augmentée), Look at Me (une performance faisant appel à de la projection), I Don’t Know Nature (installation interactive). Un making-of est aussi disponible.

Autre projet récent de l’INREV : une jam session de danse en motion capture en compagnie de Teal Darkenwald de l’Université de Californie du Sud. Sur le plan technique, l’équipe s’est appuyée sur les solutions Rokoko et Perception Neuron.

Bientôt sur 3DVF, un système d’offres d’emploi : postez vos CV & portfolios !

Par : Shadows

Entre l’impact des évènements de ces derniers mois et l’arrivée régulière de nouvelles personnes dans l’industrie, la recherche d’emploi concerne plus que jamais bon nombre d’entre vous. A l’inverse, côté studios, les entités affectées entament leur reprise et ont donc des besoins de recrutement.

Par le passé, notre plateforme CGJobs dédiée vous permettait de déposer offres et CVs, mais elle se faisait vieillissante. Nous avons donc entamé une refonte intégrale du système, avec une nouvelle approche : une rubrique emploi directement intégrée au site 3DVF.

Vous pouvez d’ores et déjà envoyer votre CV, bande démo et portfolio avec le bouton « Poster un CV » dans la barre de navigation orange, afin qu’il soit visible des recruteurs dès le lancement complet de la plateforme. La section « Emplois » du menu vous permet de son côté d’accéder à toutes les fonctions : envoi du CV, dashboard pour éditer, supprimer un CV, et d’ici quelque temps gérer vos candidatures à des offres d’emploi.
Vous pouvez également consulter ce CV type afin d’avoir une idée de la manière dont votre CV sera mis en page.

La mise en ligne de votre CV ne nécessite évidemment aucun abonnement ou paiement. De même, la recherche dans les annonces restera entièrement gratuite.
Un compte 3DVF (gratuit) est nécessaire pour créer et gérer votre CV ; la page d’envoi de CV vous demandera donc de vous connecter par l’intermédiaire du forum 3DVF. Si vous n’avez pas encore de compte, la page de connexion vous permettra d’en créer un en quelques minutes (il sera ensuite validé manuellement par l’équipe 3DVF, afin d’éviter le spam).

Précisons enfin quelques détails techniques :

  • la liste de métiers proposés (« catégorie professionnelle ») est évidemment encore incomplète ; n’hésitez pas à nous contacter sur contact@3dvf.com si vous pensez que les catégories actuelles ne suffisent pas et que vous souhaitez faire une suggestion ;
  • suite à des échanges avec des studios, nous avons opté pour une approche non genrée des métiers, et la possibilité d’ajouter un pronom. Outre un gain en inclusivité, ces éléments nous ont été explicitement demandés par des personnes en charge du recrutement. Ils vont également dans le sens d’autres démarches similaires au sein de l’industrie (par exemple, le Festival d’Annecy a adopté un formulaire inclusif pour les accréditations) et il nous semblait nécessaire d’aller dans cette même direction.
  • De nombreux éléments sont optionnels, et votre CV pourra bien évidemment être édité à loisir : n’hésitez donc pas à entamer sa création.

Nous aurons l’occasion d’aborder très bientôt les prochaines étapes du lancement de ce service, avec en particulier le système de dépôt d’offres d’emploi pour les studios.

Enfin, n’oubliez pas de suivre CGJobs sur Facebook et Twitter : ces comptes servent de relais pour les offres d’emploi qui nous sont confiées.

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Des vaisseaux sanguins imprimés en 3D à partir de sucre

A l’Université de Rice, les chercheurs n’utilisent pas des polymères ou des métaux pour imprimer en 3D des formes complexes mais du sucre ! Un ingrédient qui pourrait avoir un impact particulier sur le secteur médical et la compréhension de…

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La capture de mouvement permet l’impression 3D directe sur des organes en mouvement

Des chercheurs de l’université du Minnesota ont présenté les résultats de leur recherche dans le domaine de l’impression médicale et il faut reconnaître que c’est très innovant : ils ont utilisé la technologie de capture de mouvement (motion capture en…

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Un robot imprimé en 3D réalise les tests de dépistage du COVID-19

Une équipe de chercheurs danois a mis au point un robot capable de réaliser des tests de dépistage du COVID-19, évitant ainsi que notre personnel de santé ne soit directement exposé aux risques de contamination. Ce bras robotique a été […]

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Infiniment petit : les fascinantes créatures de l’Arilab

Par : Shadows

L’Unité de biodiversité et biocomplexité de l’nstitut des Sciences et Technologies d’Okinawa, ou Arilab, se focalise entre autres sur la recherche scientifique autour de la biodiversité chez les insectes. L’équipe a mis en ligne une impressionnante collection de modèles détaillés de fourmis, obtenus par des techniques d’imagerie de pointe à partir de vrais sujets. Vous en trouverez une sélection ci-dessous.

L’occasion de constater que ces animaux, loin de se limiter aux formes qu’on leur connaît en France, font preuve d’un foisonnement anatomique extraordinaire.
Outre l’aspect scientifique, vous trouverez sans nul doute dans la collection de quoi vous inspirer pour de prochaines créatures. Notez également que l’Arilab n’est pas opposé à un usage de ses modèles : certains sont directement téléchargeables, et l’équipe invite les entités intéressées à les contacter directement pour un accès à ses ressources.

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Des chercheurs améliorent la précision des pièces métalliques imprimées en 3D grâce à l’éléctrochimie

Alors que la fabrication additive métal croît, il n’est pas toujours facile d’obtenir des pièces de qualité et de haute précision pour des applications spécialisées et exigeantes. C’est pour cela qu’une équipe de chercheurs de l’Université de la Sarre en […]

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La température d’extrusion influe sur les particules émises pendant l’impression

Quel est l’effet de la température de la buse d’impression 3D sur l’émission de particules toxiques pendant le processus de fabrication ? C’est l’objet de la nouvelle recherche menée à l’Université Nationale de Séoul : une équipe de scientifiques a […]

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Le champ magnétique affecte l’alignement des fibres d’une pièce imprimée en 3D

Des chercheurs de l’Institut des matériaux haute performance de l’Université d’État de Floride et du FAMU-FSU College of Engineering ont récemment réalisé une étude qui montre que l’utilisation de champs magnétiques à proximité d’une imprimante 3D peut changer l’alignement des […]

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Une mousse expansible facilite l’impression 3D grand format

Malgré ses nombreux avantages, la fabrication additive a ses limites, certaines plus évidentes, d’autres plus frustrantes. Par exemple, nous savons tous que la taille des les pièces produites avec une imprimante 3D est directement corrélée avec les dimensions de la […]

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Quels sont les risques liés à l’impression 3D FDM et métallique ?

Aux Etats-Unis, le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) vient de publier plusieurs consignes concernant la fabrication additive FDM et métal, l’objectif étant de protéger au maximum les utilisateurs qui manipulent ces technologies. Il liste par exemple tous […]

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Augmenter l’adhérence inter-couches des pièces imprimées en 3D pour renforcer leur résistance

Des chercheurs de l’université Texas A&M et des scientifiques de l’entreprise Essentium ont développé une méthode pour renforcer l’adhérence inter-couches d’une pièce plastique imprimée en 3D. En intégrant des nanotubes de carbone et la science du plasma directement dans le […]

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Les médicaments imprimés en 3D sont-ils l’avenir de la médecine personnalisée ?

L’approche de la médecine dite personnalisée avance chaque jour un peu plus et connaîtra son essor grâce aux technologies 3D. Actuellement, l’un des secteurs d’application de ces technologies est sans aucun doute le médical, qui les emploie pour le développement […]

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Le LLNL parvient à réduire les projections de poudre métal en fabrication additive

Au Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), une équipe de chercheurs a mis au point une technique pour réduire les défauts pouvant survenir lors du processus d’impression 3D métal, plus particulièrement lors de la fusion laser sur lit de poudre. A […]

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Améliorer la production de vaccins grâce à l’impression 3D céramique

Financé par l’Union Européenne, le projet NESSIE a recours à l’impression 3D pour remédier à la lenteur et au coût élevé du processus de développement et de production des vaccins essentiels : grâce à la technologie céramique de Lithoz, les […]

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Des coraux imprimés en 3D pour produire de l’énergie et préserver les récifs

Les technologies d’impression 3D peuvent être utilisées pour créer des structures complexes, offrant un nouveau niveau de liberté de conception. C’est l’un des principaux avantages de la fabrication additive, et l’un des aspects que de nombreux scientifiques du monde entier […]

Sciperio se lance dans la bio-fabrication de sang humain

Et si nous pouvions bio-imprimer en 3D du sang humain ? Il semblerait que ce soit le coeur du projet de Sciperio, la branche de recherche du fabricant d’équipement de micro impression 3D nScrypt. Avec des partenaires comme Safi Biosolutions […]

Des chercheurs du MIT impriment en 3D des implants cérébraux souples

Au sein du MIT, une équipe de chercheurs travaillent actuellement sur l’impression 3D de sondes neurales, aussi souples et flexibles que le caoutchouc. Traditionnellement conçues en métal, cela permettrait d’avoir un implant cérébral qui s’adapte mieux aux contours de notre […]

Merck et AMCM/EOS se lancent dans l’impression 3D de médicaments sur-mesure

Les entreprises allemandes Merck et AMCM viennent de signer un partenariat afin de proposer des médicaments imprimés en 3D. Le groupe Merck est l’un des acteurs pharmaceutiques et chimiques les plus vieux du marché au monde et a fait appel […]

Copper3D veut inactiver le VIH pendant l’allaitement grâce à l’impression 3D

Le fabricant chilien Copper3D vient de présenter un tout nouveau dispositif pour lutter contre la transmission du VIH lors de l’allaitement : un embout de tire-lait imprimé en 3D, conçu à partir de son matériau antibactérien. La jeune startup est […]

Une bio-imprimante 3D portable pourrait soigner les brûlures les plus graves

L’impression 3D de peau est vraiment à portée de main : des chercheurs de l’Université de Toronto et du Centre Sunnybrooke Health Sciences ont développé une bio-imprimante 3D portable, capable de créer des feuilles de peau pour accélérer la cicatrisation […]

Poietis débute un premier essai clinique d’implantation de peau bio-imprimée

L’entreprise française Poietis, spécialisée dans le domaine de la bio-impression depuis quelques années maintenant, vient d’annoncer une collaboration en recherche clinique avec l’établissement de santé Assistance Publique – Hôpitaux de Marseille (AP-HM) afin de mener des essais cliniques sur ses […]

Tous les médicaments ne peuvent pas être imprimés en 3D

Les chercheurs de l’University College London (UCL) à l’origine de la startup FabRx ont découvert certaines limites à l’impression 3D de médicaments. En utilisant un procédé de stéréolithographie pour produire une polypilule, ils se sont rendus compte que certaines substances […]

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