Des chercheurs impriment en 3D des pièces à base de lait

A l’université de technologie et de design de Singapour (SUTD), une équipe de chercheurs affirme avoir imprimé en 3D des pièces à base de…lait, à température ambiante et sans additifs. Grâce à une méthode d’impression 3D direct ink writing – à priori à base d’encre liquide – ils auraient réussi à conserver tous les nutriments du lait, même ceux les plus sensibles à la température. Et pourtant, les protéines du lait sont généralement fragilisées par les variations de température et les procédés de transformation du lait auront tendance à affaiblir ses apports et bienfaits. Les chercheurs seraient partis d’une encre à base de poudre de lait en utilisant de l’eau pour contrôler la rhéologie. 

Les technologies d’impression 3D fonctionnent avec une source de chaleur, que ce soit  via un extrudeur, un laser ou autre. Le matériau utilisé passe forcément par une chaîne thermique rigoureuse pour pouvoir former la pièce finie – une température qui est plus ou moins élevée d’ailleurs en fonction de la composition du matériau. Vous savez probablement que les polymères hautes performances comme le PEKK ou le PEEK ont besoin d’une température d’extrusion suffisamment élevée pour pouvoir fondre et être déposés couche par couche ce qui est moins le cas des thermoplastiques plus classiques comme le PLA. A Singapour, des chercheurs se sont penchés sur un liquide assez original qu’on ne s’attendait pas à retrouver sur le marché de la fabrication additive : ils ont réussi à imprimer en 3D des pièces à base de lait. 

Les chercheurs de l’université de Singapour ont imprimé des canapés pour tester leur méthode

Riche en protéines et en calcium, le lait est difficilement compatible avec des procédés d’impression nécessitant de hautes températures – sa composition se dégraderait trop au fur et à mesure que la température grimperait. Les chercheurs ont donc misé sur un procédé d’extrusion à froid. Michinao Hashimoto, chercheur principal de l’étude, explique : “L’extrusion à froid ne compromet pas les nutriments sensibles à la chaleur et offre pourtant un vaste potentiel pour l’impression en 3D d’aliments esthétiquement agréables, contrôlés sur le plan nutritionnel et adaptés aux besoins individuels.” A partir de lait en poudre et d’eau, ils auraient conçu une encre spéciale, aux propriétés rhéologiques bien spécifiques. 

En effet, l’extrusion à froid nécessite souvent des modificateurs de rhéologie ou des additifs pour stabiliser les structures imprimées. Une étape particulièrement complexe selon les chercheurs. Il faut que l’encre présente un taux de viscosité suffisamment bas à un taux de cisaillement élevé pour permettre l’extrusion de l’encre par la buse. Elle devait également conserver sa forme lors du dépôt. Selon les chercheurs, cette poudre de lait peut être imprimée en 3D sous la forme d’une enveloppe rigide qui pourrait être fourrée avec du sirop de myrtille, de chocolat ou d’érable.

Les pièces imprimées en 3D peuvent être fourrées

Côté impression en tant que telle, l’équipe explique que la vitesse dépend bien entendu de la taille de la pièce ; elle a pour l’instant testé de petites pièces qui n’auraient pris que 5 minutes à imprimer. Elle a notamment conçu des petits canapés à base de lait et de chocolat en superposant différentes couches. Lee Cheng Pau, l’un des chercheurs de l’étude, conclut : « Cette méthode novatrice mais simple peut être utilisée pour la formulation de divers aliments nutritifs, y compris ceux servis aux patients dans les hôpitaux pour leurs besoins diététiques particuliers. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations ICI.

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