Une méthode d’impression 3D couleur inspirée des caméléons

Vous le savez probablement déjà, il existe actuellement des solutions d’impression 3D qui permettent d’obtenir des pièces colorées. Mais saviez-vous qu’on peut le faire avec une seule encre ? C’est tout l’objet du travail d’un groupe de chercheurs de l’Institut Beckman, aux États-Unis, qui a mis au point une technique d’impression capable d’obtenir des résultats multicolores à partir d’une seule encre. Inspirés par la fascinante capacité des caméléons à changer de couleur, les chercheurs ont réussi à créer cette caractéristique naturelle en impression 3D. Ce projet promet une plus grande durabilité et ouvrira certainement la voie à d’autres recherches et avancées dans le domaine de la fabrication additive.

Aujourd’hui encore, les couleurs sont produites à partir de pigments ou de colorants chimiques. Dans le monde de la fabrication additive, il n’y a pas d’exception. Bien qu’il existe des machines capables d’imprimer en différentes couleurs et de passer automatiquement d’une couleur à l’autre, leur nombre est limité et chaque couleur est demandée séparément. Toutefois, l’étude publiée aujourd’hui montre que cette situation est sur le point de changer. D’autre part, comme dans toute autre industrie, la production de peintures est dommageable pour l’environnement. Alors que dans le monde de la fabrication additive, les méthodes de production sont respectueuses de l’environnement, avec peu de déchets par exemple, ce nouveau développement permet de créer des couleurs en consommant moins d’énergie et en produisant moins de déchets nocifs pour la planète.

Comment fonctionne cette technique d’impression 3D ?

Le procédé d’impression 3D proposé par les chercheurs est basé sur une technique d' »écriture directe » capable de modifier la couleur pendant le processus d’impression à l’aide d’une encre assistée par UV. Pour parvenir à ce résultat, une imprimante FDM a été modifiée par l’ajout de certains éléments, notamment un guide UV et un modérateur de pression pour la lumière UV. Le guide UV irradie la lumière directement vers l’extrudeur et cette lumière modifie la couleur de l’encre à mesure que le matériau durcit. En fonction de la concentration des rayons UV, l’encre sera d’une couleur ou d’une autre. Cette technique est similaire à celle utilisée pour l’impression résine, mais dans ce cas avec des copolymères spécialement conçus.

Les résultats sont surprenants. Tout comme les caméléons passent du vert, qui est considéré comme leur couleur de base, à d’autres couleurs plus frappantes, les chercheurs ont réussi à créer des couleurs plus vives. Sanghyun Jeon, auteur principal de la recherche, explique : « Contrairement aux couleurs traditionnelles, qui proviennent de pigments ou de colorants chimiques qui absorbent la lumière, les couleurs structurelles abondantes dans de nombreux systèmes biologiques proviennent de surfaces nanotexturées qui interfèrent avec la lumière visible. Elles sont donc plus éclatantes et potentiellement plus durables. »

Le point fort de cette étude est sans aucun doute la durabilité. En produisant simplement une seule encre, toute la chaîne de production des couleurs que nous connaissons aujourd’hui, basée sur des pigments et des colorants chimiques, serait considérablement réduite. Cela signifie des économies de temps de production, de coûts et de matériaux. La lumière suffirait à créer une infinité de couleurs. S’il est vrai que les résultats obtenus jusqu’à présent l’ont été dans de faibles proportions, il faut espérer que la recherche progresse et que l’on parvienne bientôt à créer des variétés de couleurs plus nombreuses. Pour en savoir plus sur l’étude, cliquez ici.

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*Crédits photo de couverture : Pixabay.