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Un matériau pourrait changer la forme et la couleur des pièces imprimées en 3D

Publié le 5 avril 2018 par Mélanie R.

Des chercheurs du Darmouth College auraient réussi à développer un nouveau matériau d’impression 3D tout à fait unique. Ils auraient en effet créé une encre intelligente qui permettrait aux pièces imprimées en 3D de changer de forme et de couleur au fil du temps. Des travaux de recherche qui pourraient intéresser des secteurs comme la biomédecine ou encore l’industrie de l’énergie.

Chenfeng Ke

Il y a deux mois, une équipe du MIT avait présenté sa nouvelle encre imprimable en 3D, capable également de changer la couleur des pièces imprimées en 3D. Un procédé baptisé “ColorFab” qui pourrait intéresser plus d’un utilisateur, désireux d’ajouter de la couleur à ses impressions bien qu’il existe aujourd’hui de plus en plus d’imprimantes qui permettent de le faire. Cette fois-ci les chercheurs du Darmouth College sont allés plus loin en proposant un matériau qui pourrait également changer la forme même de la pièce.

« Cette technique donne vie à des objets imprimés en 3D, a déclaré Chenfeng Ke, professeur adjoint de chimie à Dartmouth. Bien que de nombreuses structures imprimées en 3D ne soient que des formes qui ne reflètent pas les propriétés moléculaires du matériau, ces encres apportent des molécules fonctionnelles au monde de l’impression 3D et nous pouvons désormais imprimer des objets intelligents pour diverses utilisations.” Il poursuit en expliquant que son équipe souhaitait offrir des niveaux de contrôle plus élevés sur la structure moléculaire des pièces imprimées en 3D.

Une encre intelligente pour changer la forme et la couleur des pièces imprimées en 3D

Pour créer cette encre intelligente, les chercheurs auraient utilisé une solution à base de polymères qui intègrerait des systèmes moléculaires intelligents dans un gel d’impression. Cela permettrait de transférer leurs fonctions de l’échelle nanométrique à l’échelle macroscopique. Au lieu de durcir après l’impression 3D, le matériau subirait d’autres réactions chimiques qui bloqueraient l’ensemble des ingrédients moléculaires actifs et déclencheraient des transformations. Il en résulterait un objet imprimé avec un design moléculaire programmé pour se transformer. Il pourrait changer de forme avec un stimulus chimique, par exemple, ou changer de couleur si une lumière brille dessus.

Les différentes étapes deu rétrécissement de la pièce imprimée en 3D avec l’encre intelligente, comparée à l’ABS (crédits photo: Chenfeng Ke)

Les chercheurs expliquent qu’ils ont utilisé une combinaison de nouvelles techniques de pré et post-impression pour réduire les objets imprimés en 3D jusqu’à 100 fois, offrant ainsi 10 fois plus de résolution. Ils auraient également été capables de jouer sur la dilatation et la contraction des objets à plusieurs reprises. “C’est quelque chose que nous n’avons jamais vu auparavant, a déclaré Ke. Non seulement nous pouvons imprimer des objets en 3D, mais nous pouvons aussi dire aux molécules de ces objets de se réarranger à un niveau visible à l’œil nu après impression. »

Il poursuit en affirmant que ce procédé peut être utilisé sur une imprimante 3D de $1 000 pour imprimer ce qui nécessiterait normalement une machine à $100 000. Cette technique serait donc une façon de réduire considérablement les coûts et offrirait davantage de résolution.

Le professeur Chenfeng Ke et son assistant Pengfei Zhang (Crédits photo : Robert Gill)

Ce projet de recherche en est encore à ces débuts, même si les premiers résultats sont prometteurs. Les chercheurs espèrent en tout cas qu’ils pourront initier le développement de matériaux d’impression 3D intelligents, capables de s’adapter à notre environnement. Vous pouvez retrouver l’ensemble de l’étude et les résultats de la recherche ici.

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