La technologie d'impression 3D transforme la résine opaque en objets pouvant être utilisés pour créer des artères artificielles

Une équipe d'ingénieurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) a mis au point une méthode d'impression 3D qui utilise la lumière pour fabriquer des objets en résine opaque en quelques secondes. Cette percée pourrait avoir des applications prometteuses dans l'industrie biomédicale, comme la fabrication d'artères artificielles. La recherche a récemment été publiée dans la revue Advanced Science.

En 2017, des ingénieurs du Laboratoire de dispositifs photoniques appliqués (LAPD) de l'EPFL ont conçu une imprimante 3D capable de fabriquer des objets presque instantanément. Cinq ans plus tard, l'équipe a amélioré son équipement et ses méthodes d'impression pour produire des objets fabriqués à partir de résines opaques qui étaient auparavant impossibles.

L'imprimante 3D de l'EPFL est l'une des plus rapides au monde. La plupart des imprimantes 3D fonctionnent en déposant des matériaux couche par couche, un processus connu sous le nom de fabrication additive. L'EPFL, quant à elle, utilise la méthode volumétrique, où la résine est versée dans un récipient et centrifugée. Les ingénieurs éclairent le récipient avec de la lumière sous différents angles, provoquant le durcissement de la résine lorsque l'énergie accumulée dans celle-ci dépasse un niveau donné. Il s'agit d'une méthode très précise qui permet de fabriquer des objets à la même résolution que les technologies d'impression 3D existantes.

Cette méthode volumétrique peut être utilisée pour des objets de presque toutes les formes. Il n'a fallu que 20 secondes aux ingénieurs pour créer une minuscule figurine de Yoda de Star Wars, contre environ 10 minutes avec un processus de fabrication traditionnel.

La lumière est capable de durcir la résine en interagissant avec les composés photosensibles contenus dans le plastique. Les ingénieurs disent que la nouvelle méthode ne fonctionne que si la lumière traverse la résine en ligne droite sans être déviée, ce qui n'est pas le cas avec les résines opaques. À cette fin, ils ont imaginé une solution.

Ils ont d'abord utilisé une caméra pour observer la trajectoire de la lumière à travers la résine, puis ont ajusté les calculs pour compenser la distorsion de la lumière. Ils ont également programmé l'imprimante pour effectuer des calculs et corriger la lumière, ce qui garantissait que la machine disposait de la bonne quantité d'énergie nécessaire pour durcir la résine. En conséquence, les ingénieurs ont pu imprimer des objets en résine opaque avec presque la même précision que la résine transparente, une avancée majeure.

Dans une prochaine étape, les ingénieurs espèrent pouvoir utiliser la nouvelle méthode pour imprimer plusieurs matériaux en même temps et augmenter la résolution de l'imprimante d'un dixième de millimètre à un micromètre.