Durcir des résines grâce au soleil : une nouvelle méthode d’impression 3D plus verte ?
Et si la lumière du soleil pouvait être une nouvelle source de chaleur pour durcir de la résine et créer des objets en impression 3D ? C’est en tout cas ce qu’une équipe de chercheurs internationale a essayé de démontrer. Composée notamment de chimistes de l’Institut de science des matériaux de Mulhouse (CNRS/Université de haute-Alsace) et de l’Institut de chimie radicalaire (CNRS/Aix Marseille Université), l’équipe a développé des photo-initiateurs pour la polymérisation : ceux-ci seraient plus efficaces et surtout moins toxiques comparés aux solutions actuelles. Les nouvelles molécules créées pourraient durcir les résines sous simple exposition au soleil ou sous des LED bleues, une innovation intéressante pour le marché de la fabrication additive.
Le procédé de photopolymérisation en impression 3D nécessite la présence de photo-initiateurs : ce sont eux qui vont absorber l’énergie de la source de chaleur utilisée et générer des espèces réactives pour démarrer le phénomène de polymérisation. Le problème de ces photo-initiateurs est qu’ils posent des défis en termes de toxicité et de coûts énergétiques. En fonction de la source lumineuse utilisée – UV, LED, etc. – ces challenges seront plus ou moins importants. C’est donc là que notre équipe de scientifiques entre en scène avec leur nouvelle molécule appelée C5.
Crédits photo : Jacques Lalevée
Plusieurs expérimentations ont été menées et beaucoup de tests ont été réalisés pour trouver la bonne molécule. Finalement, c’est un composant hybride qui a été créé, avec deux structures chimiques capables d’absorber la lumière. La molécule peut alors libérer des espèces actives pour déclencher la polymérisation. Les essais faits montrent que la C5 est plus efficace de 40 à 132 % en fonction de la longueur d’onde de la lumière choisie.
En plus d’être plus performante, la molécule est également moins toxique ce qui rendrait le processus d’impression 3D plus vert et plus sécurisé pour des applications dans le secteur médical. On sait que les procédés de photopolymérisation sont particulièrement appréciés dans le dentaire par exemple où les questions de biocompatibilité sont capitales. On pourrait donc imaginer l’impact d’une telle recherche sur l’activité des professionnels de santé. Nous n’y sommes pas encore mais le projet est encourageant et permettra sans aucun doute de réduire les coûts énergétiques et d’améliorer la durabilité de la polymérisation. Pour en savoir plus, retrouvez l’ensemble de l’étude de l’équipe ICI.
Que pensez-vous de l’utilisation du soleil en impression 3D ? Peut-elle devenir une source plus fiable ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !
*L’image de couverture a été générée par un outil d’intelligence artificielle et n’est en aucun cas lié au travail du CNRS