Impression 3D : de la cellulose comme encre

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Impression 3D : de la cellulose comme encre

Pour la première fois, un petit objet a été imprimé en 3D avec de la cellulose, la matière qui compose le bois et les végétaux.

Décidément, la cellulose est à la mode ! De plus en plus de laboratoires travaillent sur ce matériau issu des végétaux et disponible en très grande quantité. Sciences et Avenir présentait dernièrement des fibres ultra-résistantes à base de cellulose et même une batterie construite avec cette matière. Cette fois, c’est une encre pour imprimante 3D qui a été mise au point à l’université de Chalmers, en Suède.

Le processus de séchage est critique

Habituellement, l’impression 3D utilise des matières plastiques ou métalliques faisant office d’encre pour la fabrication des multiples objets pouvant être édifiés par cette méthode qui est en train de révolutionner l’industrie. Hélas, ces matériaux sont coûteux ont une empreinte écologique importante. “L’utilisation de la cellulose offre de grands avantages environnementaux” affirme Paul Gatenholm qui a dirigé cette étude. “La cellulose est un produit renouvelable en quantité illimitée et qui est complètement biodégradable” ajoute-t-il. Néanmoins la manipulation de la cellulose pour la fabrication 3D n’est pas facile : cette matière ne fond pas lorsqu’on la chauffe et ne peut donc être coulée en couches superposées. Les scientifiques ont résolu le problème en mélangeant des nanofibrilles de cellulose dans un hydrogel constitué à 95-99% d’eau. Ils ont ensuite utilisé une imprimante spéciale employée par les biologistes pour imprimer des tissus à partir de cellules pour imprimer différents petits objets. Restait un problème à régler : celui du séchage. “Un processus critique” souligne Paul Gatenholm. L’hydrogel étant composé principalement d’eau, lorsque les objets fabriqués avec commençaient à sécher, ils perdaient leurs formes. Les chercheurs ont donc dû mettre au point une méthode par congélation/dessiccation qui préserve leurs structures.

En plus des nanofibrilles de cellulose, des nanotubes de carbone ont été rajoutés dans l’hydrogel ce qui permet de faire en sorte que les objets moulés avec cette encre soient conducteurs d’électricité. Ils ont ainsi pu imprimer des circuits électroniques à base de bois. Ils pourraient être la base de nouveaux capteurs ou de textiles qui convertissent la chaleur corporelle en électricité. Cette innovation a été présentée à la conférenceNew Materials From Trees de Stockholm.

Joël Ignasse – Sciences et Avenir

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