Nouvelle avancée : impression 3D haute résolution plus abordable pour les structures complexes

ParisDes chercheurs de l'Université Purdue ont mis au point une nouvelle méthode utilisant deux lasers pour l'impression 3D, réduisant ainsi les coûts de production de structures détaillées. Habituellement, la polymérisation à deux photons nécessite des lasers femtosecondes coûteux, capables de solidifier les matériaux avec précision mais très onéreux. Selon le chef de l'équipe de recherche, Xianfan Xu, ce coût élevé explique pourquoi cette technologie n'est pas couramment utilisée dans la fabrication.

La nouvelle méthode utilise un laser moins cher émettant de la lumière visible ainsi qu'un laser à haute vitesse émettant de la lumière infrarouge. Cela réduit de moitié l'énergie nécessaire au laser à haute vitesse coûteux. En conséquence, le processus d'impression 3D devient plus économique et peut être appliqué à davantage de secteurs.

Xu a illustré les nombreuses applications de l'impression 3D haute résolution, telles que :

• les dispositifs électroniques en 3D
• les micro-robots pour le domaine biomédical
• les structures 3D ou échafaudages pour l’ingénierie tissulaire

Leur nouvelle méthode d'impression 3D peut être facilement intégrée dans les systèmes existants d'impression 3D au laser femtoseconde.

L'équipe de recherche souhaitait accélérer et réduire le coût de l'impression. Ils ont remplacé le coûteux laser femtoseconde par un laser plus économique pour la première étape. Cette étape diminue le nombre d'agents bloquants dans le matériau avant de commencer l'impression.

Lisez aussi:

Aujourd'hui · 22:07

Les mystères multilingues de Londres sous Élisabeth Ire

Des chercheurs ont mis au point une nouvelle technique utilisant deux types de lasers : un laser nanoseconde de 532 nm et un laser femtoseconde de 800 nm. Ils devaient équilibrer les effets de ces lasers sur le matériau. Pour cela, ils ont élaboré un modèle mathématique innovant pour comprendre les processus chimiques impliqués. Ce modèle leur a permis de calculer comment les lasers interagissent et d'identifier les processus clés pour réduire la puissance du laser femtoseconde tout en obtenant de bons résultats d'impression.

Après avoir perfectionné leur nouvelle méthode, les chercheurs l'ont testée pour créer diverses conceptions en 2D et en 3D. Ils ont réussi à produire de petites structures en bois mesurant 25 x 25 x 10 micromètres, une minuscule buckyball, une structure chirale et un nœud trifolié. Les tests ont démontré que cette méthode réduit jusqu'à 80 % la puissance laser nécessaire pour les conceptions en 2D et jusqu'à 50 % pour celles en 3D.

Cette nouvelle méthode de fabrication pourrait révolutionner la production. Elle pourrait faciliter la création de dispositifs innovants dans les domaines de l'électronique et de la santé. Des coûts d'impression réduits démocratiseraient l'accès à l'impression 3D de haute qualité. Cela pourrait accélérer l'émergence de nouvelles idées dans divers secteurs.

Cette recherche pourrait grandement profiter aux petites entreprises et aux inventeurs indépendants. La réduction des coûts pourrait faciliter la création de prototypes 3D détaillés. Elle pourrait également permettre à un plus grand nombre d'écoles d'accéder aux technologies avancées d'impression 3D, favorisant ainsi l'apprentissage pratique et l'émergence de nouvelles idées.

Les chercheurs cherchent à accélérer et réduire les coûts de l'impression 3D. En cas de succès, cela pourrait rendre cette technologie plus accessible et utilisée dans de nombreux secteurs. Cela représenterait un grand progrès pour l'impression 3D, permettant la création de structures complexes et de haute qualité.