Des chercheurs de l'UC Davis ont développé une méthode inhabituelle nouvelle forme d'impression 3D qui utilise une émulsion multiphase à base de gouttelettes.
L’un des grands défis de l’impression 3D est l’incapacité de gérer plusieurs matériaux. Les imprimantes 3D typiques d’aujourd’hui peuvent imprimer en 3D un seul matériau à la fois, certains modèles plus avancés étant capables d’imprimer avec une petite poignée de types différents.
Ce n’est généralement pas aussi utile qu’il pourrait l’être, car les objets fonctionnels typiques sont composés de nombreux matériaux. Habituellement, les différents matériaux sont choisis car ils offrent des propriétés techniques différentes pour différents segments de l'objet. Par exemple, un matériau rigide peut former le boîtier, tandis qu'un matériau caoutchouteux souple peut former une couche d'adhérence sur le boîtier.
L'un des chercheurs de l'UC Davis, Jiandi Wan, a observé que les buses utilisées dans l'impression 3D étaient assez similaires à celles utilisées dans les équipements microfluidiques, mais qu'elles étaient assez rudimentaires. Wan se demandait si les buses microfluidiques complexes pouvaient être exploitées dans l’impression 3D.
Il s’avère qu’ils le peuvent.
Émulsion multiphase à base de gouttelettes
Dans le cadre de l’expérience, les chercheurs ont pu ajouter une petite buse capillaire à un système d’impression 3D. Cet appareil était capable de délivrer des quantités contrôlées de gouttelettes d'un deuxième matériau dans le flux de matériau principal. Les gouttelettes étaient suffisamment petites pour former efficacement une émulsion lors du dépôt.
En faisant varier la quantité et le moment des gouttelettes, les chercheurs ont pu modifier les propriétés de l’impression 3D résultante.
Par exemple, ils ont pu contrôler la rigidité du matériau, capable de produire une gamme de douceur au sein d’une impression à la demande. Le système peut apparemment accepter des « gouttelettes de métal aqueuses et liquides », ce qui suggère qu'une variété de propriétés différentes pourraient être activées dans un matériau d'impression 3D en utilisant cette approche.
En fait, dans le journal, on dit :
"L'application de la microfluidique aux mélanges d'encres multiphases ou non miscibles (c'est-à-dire les émulsions) dans un contexte d'impression 3D reste largement inexplorée."
À ce stade, leur exploration semble consister à développer des méthodes pratiques pour imprimer en 3D des objets à flexibilité variable et à ajouter des caractéristiques ferriques, ce qui est tout un exploit. Cependant, je soupçonne que cette approche pourrait avoir des implications bien plus profondes.
Impression 3D microfluidique
Il y a quelques idées intéressantes ici.
Tout d’abord, imaginez imprimer un objet en 3D, mais avec la possibilité de faire varier continuellement la dureté du matériau. Je ne pense pas que de tels objets existent aujourd'hui, mais si une approche pour les produire était populaire, nous pourrions les voir partout.
Ils pourraient avoir des conceptions rappelant les structures de type mousse d'aujourd'hui générées par les systèmes FEA, sauf qu'elles semblent solides mais qu'elles contiennent des flux flexibles complexes. Bien entendu, un nouveau logiciel d’analyse pourrait être nécessaire ici.
Imaginez maintenant où cette approche d'impression 3D est capable de contrôler non seulement la flexibilité mais également d'autres propriétés techniques en ajoutant différentes gouttelettes et en créant des émulsions inhabituelles. Une partie d’une impression peut être magnétique, une autre flexible, une autre conductrice, transparente, etc. Vous voyez l’idée.
Encore une fois, nous aurons besoin de nouveaux logiciels très complexes pour gérer cette formidable capacité.
Encore une chose:
Bien que les auteurs de l'article soient Hing Jii Mea, Luis Delgadillo et Jiandi Wan, l'article dit également ceci :
"Edité par Joseph M. DeSimone".
Le Dr DeSimone n'est autre que le fondateur de Carbon, l'une des principales sociétés produisant des imprimantes 3D.
Je me demande où cette technologie pourrait nous mener.
