Impression 3D abordable : nouvelle méthode à double laser pour des structures complexes de haute précision

ParisDes chercheurs ont mis au point une nouvelle technique d'impression 3D utilisant deux lasers, permettant une fabrication plus précise et économique de structures détaillées. L'ancienne méthode, connue sous le nom de polymérisation à deux photons (2PP), était précise mais coûteuse en raison de l'utilisation de lasers femtoseconde onéreux.

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Oekraïne treft Russische olieraffinaderijen te midden van Moskou's maritieme verdedigingsclaims

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Oekraïne valt Russische olieraffinaderijen aan, Moskou beweert succesvolle verdediging op zee

Les Atouts de la Nouvelle Technique :

• Réduction des coûts d'impression
• Accélération du processus d'impression
• Précision accrue
• Exploitation des systèmes actuels de laser femtoseconde pour l'impression 3D

Des chercheurs de l'Université Purdue, dirigés par Xianfan Xu, ont découvert une méthode plus économique en combinant deux types de lasers. Ils ont utilisé un laser bon marché émettant de la lumière visible avec un laser femtoseconde émettant des impulsions infrarouges. Cette combinaison permet de réduire l'énergie requise par le laser femtoseconde.

Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans Optics Express de l'Optica Publishing Group. Ils ont constaté que l'utilisation de deux lasers réduit la puissance du laser femtoseconde jusqu'à 50%. Cette nouvelle méthode utilise l'absorption monophotonique d'un laser de 532 nm et l'absorption à deux photons d'un laser de 800 nm.

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Xu a expliqué que la technologie 2PP solidifie un matériau photosensible en 3D à l'aide de la lumière. Avant l'impression, un laser extrêmement rapide déclenche une réaction chimique. La nouvelle méthode emploie à la place un laser moins coûteux pour cette étape.

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode mathématique pour mieux comprendre les réactions chimiques déclenchées par la lumière et équilibrer deux lasers. Cette approche leur a permis de modifier la puissance d'un laser ultrarapide sans compromettre la qualité d'impression.

Après avoir apporté des ajustements, ils ont utilisé moins de puissance laser pour imprimer diverses structures en 2D et en 3D. Ils ont réalisé des piles en bois détaillées, une petite structure sphérique, une forme torsadée et un nœud à trois boucles.

Xu a souligné l'importance de l'impression 3D haute résolution dans divers domaines. Elle est utilisée pour fabriquer des appareils électroniques 3D, de petits robots destinés à des usages médicaux, ainsi que des structures pour cultiver des tissus. Leur nouvelle méthode peut être intégrée à de nombreuses imprimantes 3D laser femtoseconde actuelles.

Les résultats expérimentaux de l'équipe sont prometteurs. Ils ont réduit la puissance nécessaire pour un laser femtoseconde jusqu'à 80 % pour des structures 2D et environ 50 % pour des structures 3D. Cette amélioration pourrait avoir un impact significatif sur les processus de fabrication.

Xu a expliqué que leurs travaux pourraient modifier le développement des appareils électroniques grand public et des dispositifs médicaux. L'équipe travaille actuellement à rendre le processus d'impression plus rapide et moins coûteux. Cette nouvelle méthode pourrait révolutionner l'impression 3D, rendant la fabrication précise plus accessible et abordable.