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Une alternative au cuir grâce à l’impression 3D

Publié le 10 mai 2021 par Mélanie R.

A l’université de Tufts, dans le Massachusetts, une équipe de chercheurs a réussi à reproduire l’aspect du cuir grâce à l’impression 3D : ils auraient développé un matériau recyclable et biodégradable à partir de soie, imitant les propriétés du cuir. Une bonne nouvelle non seulement pour les défenseurs des animaux mais aussi pour notre planète. La production du cuir traditionnel a en effet des effets néfastes sur l’environnement. Afin de tester ce nouveau matériau, les chercheurs ont imprimé en 3D un portefeuille.

On le sait, l’utilisation de l’impression 3D offre de nombreux avantages à divers secteurs, y compris celui de la mode qui peut imaginer des formes et des géométries beaucoup plus complexes. Les desginers n’ont plus de limites, si ce n’est leur imagination. Ces derniers années, on observe d’ailleurs que certains cherchent à montrer l’exemple en matière de méthodes de production plus éthiques et de protection de la planète : l’intérêt pour les alternatives matérielles et les processus de fabrication respectueux de l’environnement est en hausse. L’impression 3D a du sens : elle utilise moins de matière et peut imiter le comportement de la nature pour imaginer des matériaux plus « verts ». C’est en tout cas le parti pris de cette équipe américaine qui voulait trouver une alternative au cuir. Le tannage est aujourd’hui une méthode très néfaste, utilisant des produits chimiques qui sont non seulement nocifs pour les humains, mais aussi pour la flore et la faune. Ils se sont tournés vers l’impression 3D et ont développé un matériau à partir de fibres de soie.

Crédits photo : Tufts University

Une alternative qui reproduit la résistance et la durabilité du cuir animal

Bien qu’il existe déjà sur le marché des alternatives au cuir (à base d’ananas ou de liège par exemple), qui ne diffèrent guère visuellement du cuir véritable, on se rend compte qu’il est difficile d’imiter sa durabilité et sa souplesse. L’équipe de recherche de l’université de Tufts aurait toutefois réussi à conserver ces deux propriétés. Fiorenzo Omenetto, l’un des co-auteurs de l’étude,  explique : « Notre travail est centré sur l’utilisation de matériaux d’origine naturelle qui minimisent l’utilisation de produits chimiques toxiques tout en maintenant les performances du matériau, afin de fournir des alternatives aux produits qui sont couramment et largement utilisés aujourd’hui. En utilisant la soie, ainsi que la cellulose issue de déchets textiles et agricoles et le chitosane issu de déchets de crustacés, et tous les produits chimiques relativement doux utilisés pour les combiner, nous progressons vers cet objectif.« 

Pour que le matériau ressemble finalement à du cuir et puisse être extrudé par une imprimante 3D, une masse semblable à de la boue composée de fibres de soie doit être mélangée à un plastifiant et à un épaississant pour caoutchouc végétal. La résistance nécessaire est apportée par le chitosane, un sucre qui est responsable de la dureté des exosquelettes des crustacés, par exemple. Seuls des produits chimiques légers sont ajoutés dans le processus de production ; ils peuvent être utilisés dans un environnement de laboratoire standard. Ainsi, les scientifiques créent une alternative au cuir qui est non seulement obtenue à partir d’une source durable, mais qui est même complètement biodégradable par la suite.

Crédits photo : Tufts University

Avec une taille de structure de 0,25 mm à 5 mm, le matériau est censé convenir à l’impression de n’importe quelle géométrie, et avec quelques modifications, il peut également atteindre différentes flexibilités et opacités. Jusqu’à présent, une imprimante 3D à extrusion pneumatique sur mesure a été utilisée pour fabriquer les produits. Elle se compose d’un portique CNC à 3 axes, d’un plateau d’impression de 1 m x 1 m et d’un contrôleur de valve de dépose EFD ValveMate de Nordson. L’université de Tufts est optimiste, car elle se rapproche de son objectif de créer une alternative durable au cuir. Des plans sont déjà en cours pour développer davantage le processus et fabriquer d’autres produits. Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

leather 3D printing

Une taille de structure compris entre 0.25 – 0.50 mm peut être obtenue (crédits photo : Tufts University)

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