L'impression 3D est une technologie fascinante et polyvalente aux applications innombrables. Cependant, jusqu'à présent, elle était limitée par un seul facteur : la taille de l'imprimante 3D.
Cela pourrait bientôt changer. Une équipe de l'UC San Diego a mis au point une mousse capable de se dilater jusqu'à 40 fois sa taille initiale.
« Dans la fabrication moderne, une contrainte généralement acceptée est que les pièces fabriquées à l'aide de procédés de fabrication additive ou soustractive (comme les tours, les fraiseuses ou les imprimantes 3D) doivent être plus petites que les machines elles-mêmes qui les produisent.
« Nous avons mis au point une résine prépolymère expansée pour la fabrication additive lithographique qui peut se dilater après impression pour produire des pièces jusqu'à 40 fois plus volumineuses que le volume initial. Plusieurs structures les produisent. »
L'équipe a d'abord choisi un monomère, le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, qui servirait de base à la résine polymère. Elle a ensuite dû déterminer la concentration optimale de photo-initiateur ainsi qu'un agent gonflant approprié à combiner avec le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle. Après de nombreux essais, l'équipe a opté pour un agent gonflant non conventionnel, couramment utilisé avec les polymères à base de polystyrène.
Après avoir enfin obtenu la résine photopolymère finale, l'équipe a imprimé en 3D des modèles CAO simples et les a chauffés à 200 °C pendant dix minutes. Les résultats finaux ont montré que la structure s'était dilatée de 4 000 %.
Les chercheurs estiment que cette technologie peut désormais être utilisée dans des applications légères telles que les profils d'aile ou les systèmes de flottaison, ainsi que dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'énergie, de la construction et du biomédical. L'étude a été publiée dans la revue ACS Applied Materials & Interface.
Date de publication : 19 avril 2023