La présente invention concerne une structure pneumatique.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication d’une telle structure pneumatique.

Une telle structure est destinée à être utilisée pour former des objets tridimensionnels de structure prédéfinie, à partir d’une forme de référence, par application d’une surpression dans des cavités internes de la structure.

Les objets tridimensionnels sont par exemple des équipements biomédicaux, des équipements de loisir ou de rééducation, des parties de meubles, ou encore des structures industrielles.

Dans de nombreux domaines, il est souhaitable de disposer de structures présentant au repos une configuration contractée compacte, et occupant lors de leur utilisation, une configuration déployée, dans laquelle la structure présente un volume d’usage et une rigidité suffisante pour son utilisation.

Dans certains cas, la structure est pneumatique. Le passage de la configuration de repos à la configuration déployée est réalisé en gonflant la structure avec un fluide, notamment de l’air.

Les structures pneumatiques tridimensionnelles traditionnelles sont obtenues par l’assemblage complexe de membranes planes par collage le long de leur périphérie, ce qui est une opération délicate, une forme complexe faisant intervenir un nombre élevé de pièces.

En outre, ces structures tridimensionnelles posent généralement des difficultés de pliage.

D’autres structures pneumatiques sont décrites par exemple dans US 9,464,642.

Ces structures présentent généralement une pluralité de canaux internes, qui, après gonflage, engendrent des déformations substantielles de la structure, pour qu’elle se courbe, qu’elle s’allonge, qu’elle se contracte, ou qu’elle se torde lors d’une mise en pression. Les structures décrites dans US 9,464,642 sont par exemple utilisées comme actionneurs pneumatiques. Toutefois, lors du gonflage de la structure, la déformation des cavités internes est très importante. Elle se produit généralement dans une seule direction et elle induit une expansion au niveau des cavités qui déforme fortement la structure.

On connaît également du document US 9,506,455 une structure pneumatique réalisée à partir d’un corps inextensible et ne présentant ainsi pas de problème de déformation du matériau. Toutefois, la rigidité des structures tridimensionnelles obtenues est relativement faible et ne permet ainsi qu’une utilisation limitée de cette structure, comme par exemple supporter un verre en plastique ou un stylo pour les structures décrites dans US 9,506,455. Ces structures conservent une orientation partout identique des canaux et ainsi une courbure unidirectionnelle.

Un but de l’invention est alors d’obtenir une structure pneumatique simplement activable pour changer rapidement de forme et obtenir une forme contrôlée et reproductible présentant une rigidité améliorée.

À cet effet, l’invention a pour objet une structure pneumatique comportant un corps inextensible définissant au moins un réseau de cavités internes, chaque cavité présentant un contour fermé dans au moins une section de la cavité, chaque cavité étant propre à être mise en pression pour faire passer le corps inextensible d’une configuration de repos à au moins une configuration mise en pression, dans chaque configuration mise en pression, le corps inextensible présentant une métrique macroscopique distincte de sa métrique macroscopique en configuration de repos, chaque cavité étant formée d’au moins deux canaux sensiblement rectilignes, chaque canal étant relié fluidiquement à au moins l’un des autres canaux, les deux dits canaux formant un angle de changement de cap, chaque cavité comprenant au moins un angle de changement de cap non nul, notamment au moins trois angles de changements de cap non nuis.

La structure selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : la valeur de l’angle de changement de cap de chaque canal varie le long d’une cavité ; chaque canal présente une largeur, définie latéralement dans ladite section et dans la configuration de repos, inférieure au tiers de la longueur dudit canal, notamment inférieur à la moitié de la longueur dudit canal ;

- au moins une cavité comprend un canal se séparant en au moins deux canaux ;

- au moins une cavité est propre à recevoir une surpression par rapport à la pression atmosphérique, le corps inextensible étant dans la configuration de repos en l’absence de surpression, le corps inextensible étant dans la configuration mise en pression lorsque la pression interne de chaque cavité est supérieure à une pression dite de déploiement égale au module d’Young multiplié par le rapport au cube de l’épaisseur du corps inextensible sur la largeur minimale des canaux ; dans la configuration de repos, le corps inextensible présente une forme plate, notamment une forme de disque ou de rectangle plat, la structure pneumatique étant pliable dans ladite configuration de repos ; dans la configuration mise en pression, le corps inextensible définit une enveloppe externe présentant une forme tridimensionnelle, la structure pneumatique présentant un module de flexion dans la configuration mise en pression supérieur à 100 fois le module de flexion de la structure pneumatique dans la configuration de repos ;

- la structure pneumatique présente une symétrie par rapport à un axe central ou par rapport à un plan de symétrie dans la configuration de repos ;

- le corps inextensible présente une périphérie dans la configuration de repos, chaque cavité s’étendant à la périphérie, selon une direction sensiblement tangente à la périphérie ou selon une direction sensiblement orthogonale à la périphérie ;

- le corps inextensible définit au moins une ouverture, le ratio entre la surface de l’ouverture et la surface du corps inextensible étant inférieur à 70 % ;

- le corps inextensible comprend au moins deux couches plates de contours semblables soudées entre elles ;

- le corps inextensible comprend au moins trois couches superposées, le corps inextensible définissant au moins un premier réseau de cavités entre deux couches successives et au moins un deuxième réseau de cavités entre deux autres couches successives, le premier réseau et le deuxième réseau étant avantageusement propres à être mis en pression indépendamment l’un de l’autre, et

- la structure pneumatique forme : un équipement biomédical, un composant de meuble, un équipement de loisir, notamment une tente ou une piscine, un équipement de vaisselle, notamment une assiette, ou un équipement industriel de forme adaptable, notamment un coffrage pour une structure en béton.

L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une structure telle que définie plus haut, comprenant au moins les étapes suivantes : fourniture d’au moins deux couches plates de formes semblables, disposition des couches l’une sur l’autre, et soudage des couches entre elles selon un motif prédéfini afin de former les cavités. Le procédé de fabrication selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : l’étape de soudage selon le motif prédéfini est réalisée par un fer à souder, avantageusement contrôlé par un ordinateur ; le procédé comprend une étape de disposition d’un papier anti-adhésif entre chaque couche avant l’étape de soudage, le papier anti-adhésif définissant le motif prédéfini, l’étape de soudage des couches étant réalisée par une presse chauffante plate, et l’étape de soudage est réalisée par une presse chauffante présentant la forme du motif.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :

[Fig 1] - la figure 1 est une vue d’une première structure pneumatique selon l’invention, dans une configuration de repos ;

[Fig 2] - la figure 2 est en perspective de la première structure de la figure 1 , dans une configuration mise en pression ;

[Fig 3] - la figure 3 est une vue en perspective et en coupe d’une partie de la première structure de la figure 1 dans la configuration de repos à gauche et dans la configuration mise en pression à droite ;

[Fig 4] la figure 4 est une vue de dessus explicative de l’angle de changement de cap, dans la configuration de repos à gauche et dans la configuration mise en pression à droite ;

[Fig 5] - la figure 5 est une vue, d’en haut et d’en bas d’une deuxième structure pneumatique selon l’invention, dans une configuration de repos ;

[Fig 6] - la figure 6 est une vue en perspective de la deuxième structure de la figure 5, dans une configuration mise en pression ;

[Fig 7] - la figure 7 est une vue d’une troisième structure pneumatique selon l’invention, dans une configuration de repos ;

[Fig 8] - la figure 8 est une vue analogue à la figure 7, dans une configuration mise en pression ;

[Fig 9] - la figure 9 est une vue d’une quatrième structure pneumatique selon l’invention, dans une configuration de repos ;

[Fig 10] - la figure 10 est une vue en perspective de la quatrième structure de la figure 9, dans une configuration mise en pression ; [Fig 11] - la figure 11 est une vue d’une cinquième structure pneumatique selon l’invention, dans une configuration de repos ;

[Fig 12] - la figure 12 est une vue en perspective de la cinquième structure de la figure 11 , dans une configuration mise en pression et dans une configuration intermédiaire ;

[Fig 13] - la figure 13 est une représentation en perspective d’une mise en œuvre d’un premier procédé de fabrication selon l’invention de la structure de la figure 1 ; et

[Fig 14] - la figure 14 est une représentation en perspective d’une mise en œuvre d’un deuxième procédé de fabrication selon l’invention de la structure de la figure 1.

Une première structure pneumatique 10 selon l’invention est illustrée schématiquement sur les figures 1 à 4.

La structure 10 comporte un corps inextensible 12 définissant intérieurement une pluralité de cavités internes 14, propres à être mises en pression pour faire passer le corps inextensible 12 d’une configuration de repos, représentée sur la figure 1, à une configuration mise en pression, représentée sur la figure 2.

La structure 10 comporte en outre au moins un port 13 de mise en pression, communiquant avec les cavités internes 14 pour permettre la mise en pression des cavités 14.

Comme on va le décrire en détail plus bas, le corps inextensible 12 est configuré, par la structure des cavités internes 14 qu’il contient, pour se déformer de manière réversible entre sa configuration de repos, avantageusement plane, et au moins une configuration mise en pression, dans laquelle il adopte une forme tridimensionnelle, la métrique macroscopique du corps inextensible 12 dans la configuration mise en pression étant différente de la métrique macroscopique du corps inextensible 12 dans la configuration de repos.

Par « métrique macroscopique du corps inextensible », on entend l’ensemble des distances séparant deux points différents de la surface médiane définie au sein du corps inextensible 12 entre sa surface supérieure et sa surface inférieure.

Ainsi, au moins certaines distances entre des points différents de la surface médiane ont varié lors du passage de la configuration de repos à la configuration mise en pression.

Dans chaque configuration mise en pression, le corps inextensible 12 présente une courbure de Gauss différente de sa courbure de Gauss en configuration de repos. En particulier, en référence aux figures 1 et 2, en au moins un point de la surface médiane, la courbure de Gauss est nulle dans la configuration de repos et est non nulle, par exemple positive ou négative, dans la configuration mise en pression.

Par « courbure de Gauss » ou « courbure gaussienne », on entend le produit des courbures principales en un point donné d’une surface. À titre d’exemple, la courbure de Gauss d’une feuille plane ou enroulée en cône ou cylindre est nulle. Elle est positive pour une sphère et négative pour une selle.

On entend par « corps inextensible », le fait que le corps n’est pas propre à être allongé par extension lorsque la pression appliquée sur ce corps est inférieure, notamment 10 fois inférieure, avantageusement 100 fois inférieure, à une pression dite d’inextensibilité égale au module d’Young du corps multiplié par le rapport entre l’épaisseur du corps inextensible 12 et la largeur (w-e) maximale des cavités 14, définie latéralement dans une section transversale de la cavité 14, dans la configuration de repos.

Le module d’Young est mesuré à 23°C selon la norme NFT 46-002.

A titre d’exemple, le module d’Young du matériau du corps inextensible 12 est égal à environ 1 GPa, l’épaisseur du corps inextensible 12 est égale à environ 100 pm et la largeur maximale est environ égale à 5 cm. La pression d’inextensibilité est alors égale à 20 bars.

Le corps inextensible 12 est par exemple composé de nylon. En variante, le corps inextensible 12 est composé de tissus en nylon imprégnés dans du thermoplastique uréthane, polyéthylène, polypropylène ou polypropylène téréphtalate. En variante encore, le corps inextensible 12 est composé de tissus d’origine végétale tels que du coton ou du lin par exemple.

Dans l’exemple de la figure 1, le corps inextensible 12 comprend deux couches 16 plates de formes semblables, ici de forme ronde, soudées entre elles.

Les cavités 14 sont ainsi définies entre les deux couches 16 superposées.

En particulier, le corps inextensible 12 définit au moins trois cavités 14, notamment au moins dix cavités 14.

En référence à la figure 3, chaque cavité 14 est délimitée, dans au moins une section transversale de la cavité 14, latéralement par deux soudures 18 en regard.

La largeur edes soudures 18 est typiquement comprise entre 0,1 mm et 100 mm.

Entre deux soudures 18, chaque cavité 14 est délimitée au-dessus par une région supérieure formée par l’une des couches 16 et en dessous par une région inférieure formée par l’autre couche 16.

Chaque cavité 14 présente dans cette section un contour fermé. Le contour présente une forme aplatie dans la configuration de repos, comme visible à gauche de la figure 3, et une forme ovale, ici ronde, dans la configuration mise en pression, comme visible à droite de la figure 3.

En particulier, dans la configuration de repos, comme visible sur la gauche de la figure 3, les deux couches 16 sont sensiblement parallèles entre elles.

Dans la configuration de repos, plus de 50%, notamment plus de 80%, de la surface des régions supérieures et inférieures des couches 16 sont en contact l’une avec l’autre.

Ainsi, dans la configuration de repos, l’épaisseur du corps inextensible 12 prise en regard d’une cavité 14 est inférieure ou égale à 200 % de la somme des épaisseurs des couches 16 en regard, avantageusement inférieure à 105 % de la somme des épaisseurs des couches 16 en regard.

La largeur (w-e) de la cavité 14 est typiquement comprise entre 1 mm et 2000 mm.

Dans la configuration mise en pression, l’épaisseur du corps inextensible 12 prise en regard d’une cavité 14 est sensiblement égale à 2(w-b)/tt.

Les cavités 14 d’au moins un réseau de cavités 14 sont reliées entre elles. Dans cet exemple, toutes les cavités 14 sont reliées entre elles au niveau du centre de la structure 10.

En outre, chaque réseau de cavités 14 reliées entre elles est raccordé à un port 13 respectif pour permettre leur mise en pression sélective.

Le corps inextensible 12 présente une périphérie 17 dans la configuration de repos, ici de forme globalement ronde.

Les cavités 14 s’étendent radialement depuis un axe central A-A’ du corps inextensible 12 vers la périphérie 17.

La structure 10 présente ici une symétrie par rapport à l’axe central A-A’.

Ainsi chaque cavité 14 présente un motif semblable, la structure 10 étant formée de la reproduction par rotation autour de l’axe central A-A’ de symétrie de ce motif.

Chaque cavité 14 s’étend selon une direction sensiblement orthogonale à la périphérie 17. Ainsi, au niveau de la périphérie 17, la tangente à la périphérie 17 est orthogonale à la direction d’extension de la cavité 14.

Chaque cavité 14 est scellée le long de la périphérie 17, afin d’assurer l'étanchéité du réseau de cavités 14, notamment par une couture ou une soudure en forme de feston.

Comme visible sur les figures 1 à 4, chaque cavité 14 est formée d’au moins deux canaux 19 sensiblement rectilignes s’étendant bout à bout. Chaque canal 19 présente une largeur (w-e), définie latéralement dans une section transversale dans la configuration de repos, inférieure au tiers de la longueur L dudit canal 19, notamment inférieur à la moitié de la longueur L du canal 19.

Chaque canal 19 est relié fluidiquement à au moins l’un des autres canaux 19 de la cavité 14, les deux dits canaux 19 formant un angle de changement de cap c,c’, au niveau de leur extrémité commune.

En particulier, comme visible sur la figure 4, chaque canal 19 s’étend selon une direction propre, deux canaux 19 consécutifs formant alors l’angle de changement de cap X.X’·

Par la suite, l’angle de changement de cap est associé au symbole c dans la configuration de repos et au symbole c’ dans la configuration mise en pression.

Comme visible sur les figures 1 et 2, chaque cavité 14 comprend au moins un angle de changement de cap c,c’ non nul, notamment au moins trois angles de changements de cap c,c’ non nuis.

Autrement dit, chaque cavité 14 présente une forme de ligne brisée ou encore autrement dit de zigzag.

Chaque angle de changement de cap c,c’ est avantageusement compris entre 20° et 160°.

En particulier, la valeur de l’angle de changement de cap c,c’ de chaque canal 19 varie le long d’une cavité 14.

Ici, l’angle de changement de cap c,c’ le long d’une cavité de la périphérie 17 vers le centre de la structure 10 est une fonction croissante. Ainsi, autrement dit le zigzag devient de plus en plus resserré en direction du centre de la structure 10.

Au moins une cavité 14 comprend un canal 19 se séparant en au moins deux canaux 19.

Dans l’exemple des figures 1 et 2, en partant du centre vers la périphérie 17, chaque canal 19 se sépare en deux canaux 19 qui se séparent chacun à nouveau en deux canaux 19.

Le passage du corps inextensible 12 de la configuration de repos, représentée sur la figure 1 , à la configuration mise sous pression, représentée sur la figure 2, va maintenant être décrit plus en détail.

Dans la configuration de repos, le corps inextensible 12 présente une première métrique macroscopique.

En particulier, le corps inextensible 12 présente une forme plate, ici une forme de disque plat. Aucune surpression n’est appliquée aux cavités 14 et, comme visible sur la gauche de la figure 3, le contour de chaque cavité 14 présente une forme aplatie.

L’écart entre deux soudures 18 est alors égal à la largeur (w-e), comme représenté à gauche de la figure 3, et chaque canal 19 présente un angle de variation de cap x avec les canaux 19 adjacents, comme représenté à la gauche de la figure 4.

Dans la configuration de repos, la structure 10 est pliable, notamment pliable à la main par un être humain.

La structure 10 présente une rigidité en flexion par unité de largeur égale au module d’Young du matériau du corps inextensible 12 multiplié par le cube de l’épaisseur du corps inextensible du 12. La structure 10 est dite pliable, si cette rigidité en flexion est inférieure à 1 N.m.

À titre d’exemple, la rigidité de pliage est inférieure à 10 ³ N.m lorsque le corps inextensible 12 présente une épaisseur environ égale à 100 pm et un module d’Young environ égal à 1 GPa.

Dans la configuration mise en pression, le corps inextensible 12 présente une deuxième métrique macroscopique distincte de la première métrique macroscopique.

En particulier, le corps inextensible 12 définit une enveloppe externe présentant une forme tridimensionnelle, ici une forme de coque.

Chaque cavité 14 est propre à recevoir une surpression par rapport à la pression atmosphérique.

En particulier, le corps inextensible 12 passe dans la configuration mise en pression lorsque la pression interne de chaque cavité 14 est supérieure à une pression dite de déploiement égale au module d’Young multiplié par le rapport au cube de l’épaisseur du corps inextensible sur la largeur minimale des canaux.

Lorsque la surpression est appliquée aux cavités 14, le contour de chaque cavité 14 présente une forme ovale, ici ronde, comme visible sur la droite de la figure 3.

Du fait du passage du contour d’une forme aplatie à une forme ronde, l’écart entre deux soudures 18 est alors égal à w multiplié par un facteur de contraction l, comme représenté à droite de la figure 3.

Le facteur de contraction l est ég ³ al àA = - TC ( Vl - — w) ) + — w .

Ainsi, plus le rapport entre l’épaisseur e de la soudure 18 et la largeur (w-e) au repos du canal 14 est petit, plus l’écart entre deux soudures 18 se rétrécit au passage à la configuration mise en pression.

Du fait de ce rétrécissement, chaque canal 19 présente alors un angle de variation de cap c’ avec les canaux 19 adjacents inférieur à l’angle de variation de cap c au repos, comme représenté à la droite de la figure 4. En particulier, la variation de l’angle de variation de cap c, c’ est donnée par la formule : tan(j/2) = ltan(x ^, /2).

Ainsi, plus le facteur de contraction l est important, plus l’angle de variation de cap X, x’ augmente au passage à la configuration mise en pression.

La pressurisation produit une rigidification de la structure 10.

Le corps inextensible 12 dans la configuration mise en pression est alors autoportant, c’est-à-dire qu’il est capable de se maintenir par lui-même dans sa métrique modifiée, à l’encontre de son propre poids, sans qu’il soit nécessaire de fournir une armature extérieure de support.

Dans la configuration mise en pression, la structure pneumatique 10 présente un module de flexion au minimum 100 fois supérieur au module de flexion de la structure pneumatique 10 dans la configuration de repos.

En variante, une deuxième structure pneumatique 110 selon l’invention est illustrée schématiquement sur les figures 5 et 6.

La deuxième structure 110 diffère de la première structure 10 en ce que le corps inextensible 12 comprend quatre couches 16 superposées.

Le corps inextensible 12 définit un premier réseau de cavités 14 entre les deux premières couches 16 successives et un deuxième réseau de cavités 14 entre les deux dernières couches 16 successives.

Comme visible sur la figure 5, le motif de chaque réseau de cavités 14 est semblable à celui de la première structure 10.

Le premier réseau de cavités 14 diffère en ce qu’une ouverture 20 est ménagée sur les deux premières couches 16, au centre du corps inextensible 12.

Le ratio entre la surface de l’ouverture 20 et la surface du corps extensible 12 est inférieur à 70 %, notamment inférieur à 50 %, avantageusement inférieur à 25%.

Dans la configuration au repos, représentée sur la figure 5, les quatre couches 16 sont superposées l’une sur l’autre et la deuxième structure 110 est pliable.

Dans la configuration mise en pression, représentée sur la figure 6, le corps inextensible 12 adopte alors une forme de sphère aplatie, ou autrement dit de lentille.

La sphère aplatie est composée d’une coque semblable à celle de la structure 10 formée par le deuxième réseau de cavités 14 et d’un dôme tronqué formé par le premier réseau de cavités 14.

Dans une variante avantageuse, chaque réseau de cavité est propre à être mis en pression indépendamment des autres réseaux. Il est ainsi possible d’obtenir plusieurs configurations mises en pression. Dans la première configuration mise en pression, la structure 110 présente une forme de coque semblable à celle représentée sur la figure 2.

Dans la deuxième configuration mise en pression, la structure 110 présente une forme de dôme tronqué.

En variante, une troisième structure pneumatique 210 selon l’invention est illustrée schématiquement sur les figures 7 et 8.

La troisième structure 210 diffère de la première structure 10 en ce que le corps inextensible 12 présente une forme rectangulaire plate dans la configuration de repos, s’étendant selon une direction principale B-B’.

Les cavités 14 s’étendent parallèlement entre elles perpendiculairement à la direction principale B-B’.

Le corps inextensible 12 présente ainsi une symétrie par rapport à un plan P, orthogonal à la direction principale B-B’ et par rapport à un plan Q comprenant la direction principale B-B’ et orthogonal au plan de la structure 210 dans la configuration de repos.

La périphérie 17 présente ici une forme rectangulaire.

Chaque cavité 14 s’étend selon une direction sensiblement orthogonale à la périphérie 17.

Les deux cavités 14 disposées aux extrémités du corps inextensible 12 s’étendant en outre selon une direction sensiblement tangente à la périphérie 17.

Comme illustré sur la figure 8, l’application d’une pression dans les cavités 14 engendre une déformation par torsion du corps inextensible 12.

La troisième structure 210 présente alors une forme d’hélice dans la configuration mise en pression.

En variante, une quatrième structure pneumatique 310 selon l’invention est illustrée schématiquement sur les figures 9 et 10.

La quatrième structure 310 diffère de la troisième structure 210 en ce que le motif du réseau de cavités 14 présente deux foyers 22 depuis lesquels s’étendent radialement des cavités 14, les extrémités longitudinales du corps inextensible 12.

Les foyers 22 sont reliés par des cavités 14 s’étendant longitudinalement.

Dans la configuration mise en pression, la contraction des cavités 14 fait passer la quatrième structure 310 dans une forme tridimensionnelle.

Cette forme tridimensionnelle présente deux positions. Dans la première position, représentée sur la figure 10, la forme tridimensionnelle présente une forme ondulée avec un point d’inflexion situé entre les deux foyers 22.

Dans la deuxième position, non représentée, la forme tridimensionnelle présente une forme d’arc sans point d’inflexion. La structure 310 est propre à passer d’une position à l’autre par l’exercice d’une force sur l’une des extrémités du corps inextensible 12 afin d’entrainer une rotation de cette extrémité par rapport au foyer 22 adjacent, comme représenté par les flèches sur la figure 10.

En variante, une cinquième structure pneumatique 410 selon l’invention est illustrée schématiquement sur les figures 11 et 12.

La cinquième structure 410 diffère de la première structure 10 en ce que le corps inextensible 12 présente une forme d’un secteur de disque s’étendant sur une étendue angulaire comprise entre 0° et 360°, définie entre deux bords 24 s’étendant depuis le centre du corps inextensible 12.

Le corps inextensible 12 est configuré pour passer de la configuration au repos, représentée sur la figure 11 , à la configuration mise en pression, représentée en trait plein sur la figure 12, en passant par une configuration intermédiaire, représentée en pointillés sur la figure 12.

La configuration intermédiaire est obtenue à partir de la configuration de repos par le rapprochement et la fixation des deux bords 24.

Les deux bords 24 sont fixés entre eux par des moyens de fixation, tels que des crochets ou un ruban adhésif.

La configuration intermédiaire présente donc une forme tridimensionnelle sans qu’aucune surpression ne soit appliquée dans les cavités 14.

Ici, le corps inextensible 12 présente une forme de cône de révolution, comme représenté en pointillés sur la figure 12.

Le passage de la configuration intermédiaire à la configuration mise en pression est obtenu par la mise en pression des cavités 14, provoquant ainsi la contraction des cavités 14.

Le corps inextensible 12 présente alors une forme de cône concave, ou autrement dit de pavillon, comme représenté en trait plein sur la figure 12.

En variante non représentée, une sixième structure diffère de la première structure 10 en ce que le corps inextensible 12 présente deux configurations mises en pression.

En particulier, le corps inextensible 12 définit deux réseaux de cavités 14 séparés entre les deux couches 16 comprenant chacun un port 13 respectif pour chaque réseau.

Chaque réseau de cavités 14 présente un motif respectif différent.

Ainsi, le corps inextensible 12 est propre à passer de la configuration de repos à une première configuration mise en pression par mise en pression du premier réseau de cavités 14, aucune surpression n’étant appliquée dans le deuxième réseau. La sixième structure présente alors une première forme tridimensionnelle, par exemple une forme de coque comme représentée sur la figure 2.

Le corps inextensible 12 est en outre propre à passer de la configuration de repos à une deuxième configuration mise en pression par mise en pression du deuxième réseau de cavités 14, aucune surpression n’étant appliquée dans le premier réseau. La sixième structure présente alors une deuxième forme tridimensionnelle, différente de la première forme, par exemple une forme de cône.

Dans une application de la structure 10, 110, 210, 310, 410 les formes et les dimensions du corps inextensible 12 dans la configuration de repos et dans chacune des configurations mise en pression sont choisies par exemple pour que la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un équipement biomédical, notamment une endoprothèse déployable, ou un actionneur de manipulation et de déplacement de tissu biologique. Dans ce cas, le matériau du corps inextensible 12 est biocompatible.

En variante, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un équipement de sport et de rééducation. Par exemple, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un dispositif d’assistance de forme réglable pour la musculation ou la rééducation. En variante, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme une structure gonflable déployable pour la haute couture, l’aérospatial ou pour une activité extérieure, telle que des tentes, des bols ou autres accessoires.

Lorsque la structure forme une tente, la structure comprend par exemple une ouverture 20 formant une porte et une ouverture 20 formant une fenêtre.

En particulier, le ratio entre la surface de l’ouverture 20 formant la fenêtre et la surface du corps inextensible 12 est avantageusement inférieur à 25%.

Le ratio entre la surface de l’ouverture 20 formant la porte et la surface du corps inextensible 12 est avantageusement inférieur à 50%.

Le ratio entre la surface de l’ouverture 20 sur le toit et la surface du corps inextensible 12 est avantageusement inférieur à 50%.

Dans encore une variante, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme une partie d’un meuble, par exemple un panneau de meuble continûment déformable ou une charnière activable pneumatiquement.

Dans encore une autre variante, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un équipement industriel, présentant une forme adaptée suivant l’usage, par exemple un coffrage pour une structure en béton, un appui-tête déformable qui épouse la forme du crâne, ou une pale d’éolienne de forme variable pour optimiser le rendement. En variante encore, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un emballage antichoc entourant un objet fragile pour le protéger.

Dans encore une variante, la structure 10, 110, 210, 310, 410 forme un isolant thermique ou phonique.

Un premier procédé de fabrication d’une structure 10 selon l’invention va maintenant être décrit, en référence à la figure 13.

Dans une étape initiale, au moins deux couches 16 plates de formes semblables sont fournies. Par exemple, deux couches 16 sous forme de disques sont fournies.

Les couches 16 sont disposées l’une sur l’autre.

Pour fabriquer des structures 10 précitées, présentant une forme souhaitée dans la configuration mise en pression, il est possible de modéliser la forme et la métrique de la structure 10, et la position des cavités 14 nécessaires pour obtenir cette forme et cette métrique souhaitée.

Ensuite, la forme et la métrique correspondante de la structure 10 et des cavités 14 dans la configuration de repos sont calculées pour obtenir la position des soudures 18 à appliquer selon un motif prédéfini.

Ainsi, le procédé de fabrication comprend alors une étape de soudage des couches 16 entre elles selon le motif prédéfini afin de former les cavités 14.

En particulier, l’étape de soudage selon le motif prédéfini est réalisée par un fer à souder 26, comme représenté sur la figure 13.

Le fer à souder 26 est avantageusement contrôlé par un ordinateur 28. L’ordinateur 28 comprend une mémoire dans laquelle est stocké le motif prédéfini. L’ordinateur 28 commande alors le déplacement du fer à souder 26 selon le motif prédéfini.

Alternativement, le fer à souder 26 est manœuvré par un opérateur.

Dans une variante, en référence à la figure 14, un deuxième procédé de fabrication diffère du premier procédé en ce que le procédé comprend une étape de disposition d’un papier anti adhésif 30 entre chaque couche 16 avant l’étape de soudage.

Par anti-adhésif, on entend que le papier présente avec les couches 16 une énergie d’adhésion inférieure à 100 mJ/m ² .

Le papier anti-adhésif 30 est par exemple du papier sulfurisé.

Le papier anti-adhésif 30 définit le motif prédéfini. Ainsi, le motif est découpé dans le papier anti-adhésif 30, seule la partie complémentaire du motif de soudure étant conservée. L’étape de soudage des couches 16 est alors réalisée par une presse chauffante plate 32.

Les soudures 18 sont alors réalisées au niveau du motif défini par le papier anti adhésif 30, le papier anti-adhésif 30 empêchant la soudure des couches 16 entre elles en dehors du motif.

Enfin, le procédé comprend une étape de découpage de la frontière 17 afin d’obtenir la structure 10.

Dans une variante, non représentée, un troisième procédé de fabrication diffère du premier procédé en ce qu’une presse chauffante dont la forme coïncide avec le motif des soudures souhaitées.

L’étape de soudage est alors réalisée par la presse chauffante présentant la forme du motif.

On comprend que la présente invention présente un certain nombre d’avantages. En effet, les structures 10, 110, 210, 310, 410, selon l’invention sont facilement déployables et permettent d’atteindre des formes prédéterminées par le motif des réseaux des cavités 14 contenues dans le corps inextensible 12.

Ce déploiement permet de passer simplement et rapidement de la configuration de repos à au moins une configuration mise en pression. Dans la configuration de repos, le corps inextensible 12 est pliable ou roulable et donc facile à ranger et compact.

Dans chaque configuration mise en pression, l’inextensibilité du corps 12, la faible largeur des canaux 19 relativement à leur longueur et la forme en ligne brisée des cavités 14 permet d’obtenir une structure présentant une rigidité importante. En outre, la structure 10, 110, 210, 310, 410 selon l’invention est facile à fabriquer, de manière reproductible et pour un coût de fabrication faible.

L’invention permet donc une utilisation avantageuse de la structure 10, 110, 210, 310, 410 dans de nombreuses applications telles que la biomédecine, les loisirs ou l’industrie.