Une imprimante 3D résine combine scanner CT et lumière pour augmenter sa vitesse

À l’université technique du Danemark (DTU), une équipe de chercheurs ont développé un nouveau genre d’imprimante 3D dont la technologie combine scanner CT et lumière. En inversant le principe de tomodensitométrie, ils pourraient créer tout type de pièces en un temps record à partir de différentes résines polymères et jouer sur leur dureté. Ils seraient ainsi capables de reproduire l’aspect des vaisseaux sanguins ou des tissus musculaires.

La tomodensitométrie, ou CT-scan, permet aujourd’hui de réaliser des images en tranches des nos parties du corps et de visualiser des tissus de densités différentes. Cet appareil à rayons X est donc utilisé dans le secteur médical pour établir un diagnostic. Or, dans notre cas, il a été employé pour imaginer une nouvelle imprimante 3D résine.

Yi Yang est professeur adjoint à la DTU Chemistry et a participé à ce projet. Il explique: “Notre imprimante va construire un objet physique aux intersections des images tomographiques inversées. Cette technologie nous permet de construire des objets 3D incorporés avec différentes propriétés et transitions de matériaux. Nous utilisons une méthode appelée Tomographic Vat Photopolymerization (TVP), qui nous permet d’imprimer simultanément tous les points d’un objet 3D. Il faut imaginer une boîte contenant un polymère liquide. En exposant l’encre à une lumière de certaines longueurs d’onde, déterminée par une image 3D et construite comme un scanner, l’encre se transforme en solide dans la forme souhaitée.”

Concrètement, la machine s’appuie sur une image de tomodensitométrie inversée comme modèle et vient transformer la résine à partir de rayons lumineux. Ce procédé serait donc beaucoup plus rapide qu’une technologie laser car il solidifie l’ensemble de la résine selon la forme souhaitée au lieu de le faire point par point. Il pourrait également faire varier la souplesse de la pièce en question en fonction du modèle informatique, en contrôlant directement les longueurs d’ondes de la lumière utilisée. Cette nouvelle machine serait donc plus rapide et offrirait davantage de possibilités en termes de matériaux. 

Pour l’instant, les tests sont très concluants et de nombreuses géométries ont été réalisées. L’équipe voit toutefois un énorme potentiel dans le domaine de la bio-impression : en jouant sur la souplesse du matériau, elle pourrait imaginer des pièces vascularisées pour des patients qui ont besoin de nouveaux tissus et organes. Yi Yang conclut : « Le degré de détail et de flexibilité de notre procédé sera, nous l’espérons, si important qu’il pourra être utilisé pour produire des constructions entièrement vascularisées en utilisant des biopolymères comme « encre ». Cette technologie pourrait être en mesure de reproduire la souplesse et la structure unique des vaisseaux sanguins, des capillaires et des muscles. Le chemin est encore long, mais nous espérons que l’imprimante nous rapprochera de notre objectif. » Vous pouvez retrouver davantage d’informations dans le communiqué de presse officiel ICI.

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*Crédits photo de couverture : Prototype Hubs