Technologies 3D

L'impression 3D de matériaux flexibles est désormais possible avec le système à base de gouttelettes

L'impression 3D de matériaux flexibles est désormais possible avec le système à base de gouttelettes

Les ingénieurs améliorent le jeu de l'impression 3D en repoussant les limites de nouvelles manières, et maintenant, une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Davis a quelque chose de nouveau dans sa manche.

Ils ont développé une nouvelle méthode d'impression 3D qui permet d'imprimer des matériaux flexibles finement réglés grâce à un système microfluidique multiphase à base de gouttelettes.

L'approche fonctionne si bien qu'ils ont pu imprimer efficacement des matériaux avec des applications potentielles dans la robotique douce, l'ingénierie tissulaire et la technologie portable.

VOIR AUSSI: COMMENT FONCTIONNE EXACTEMENT L'IMPRESSION 3D?

Vous connaissez peut-être l'impression 3D, cependant, vous ne connaissez peut-être pas les détails. Voici comment cela se passe pour une imprimante 3D traditionnelle basée sur l'extrusion: le matériau utilisé pour l'impression est poussé à travers une buse et joint pour créer la structure à plusieurs reprises jusqu'à ce que le produit final se forme, ce qui en fait un processus efficace et rentable.

Cependant, comme vous l'imaginez, cela rend l'impression faite de plus d'un matériau et à la bonne douceur plutôt, littéralement, dure

Similitude de la buse et du dispositif microfluidique capillaire en verre

C'est là que Jiandi Wan, professeur adjoint de génie chimique à l'UC Davis, entre dans l'histoire.

Ayant remarqué que cette buse était similaire aux dispositifs microfluidiques capillaires en verre, qui ont plusieurs buses placées les unes à l'intérieur des autres et ont également été étudiées dans son laboratoire, il a pensé: «La plupart des imprimantes 3D à extrusion utilisent des buses très simples et depuis déjà développé ces microfluidiques de verre, nous nous sommes dit: «pourquoi ne pas l'appliquer à l'impression 3D?»

Un système goutte à goutte multiphase

C'est ce que Wan, étudiant diplômé de l'UC Davis Hing Jii Mea et Luis Delgadillo, Université de Rochester, ont fait, plus précisément, en développant un dispositif qui utilise un système de goutte à goutte multiphase pour encapsuler les gouttelettes d'une solution à base d'eau contenant du diacrylate de polyéthylène glycol (PEGDA) dans un polymère organique à base de silicium appelé polydiméthylsiloxane (PDMS).

Le goutteur fait de minuscules gouttelettes de PEGDA avec le PDMS qui circule, et les gouttelettes sont insérées uniformément dans le PDMS, les deux matériaux s'écoulant sur la structure en cours d'impression.

Le degré de flexibilité peut être ajusté

PEDGA diffuse les gouttelettes et adoucit le PDMS, le rendant ainsi plus flexible. Wan a déclaré: "Vous pouvez également encapsuler d'autres produits chimiques dans les gouttelettes pour rendre la matrice globale beaucoup plus douce ou plus dure."

Cette technique d'impression 3D à base de gouttelettes peut également produire des objets poreux flexibles et la flexibilité peut être facilement réglée en changeant la taille et le débit des gouttelettes. Cela seul donne aux chercheurs du monde entier un large éventail d'options qui sont tout simplement trop difficiles avec les méthodes conventionnelles.

Une grande variété d'options

L'équipe étudie les applications potentielles et d'autres combinaisons de matériaux qu'elle peut utiliser pour peaufiner les produits imprimés en 3D.

Wan dit: "Je pense que cela ouvrira un nouveau domaine de recherche puisque l'application de la technologie microfluidique établie à l'impression 3D représente une nouvelle direction à prendre."

Le travail a été publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.


Voir la vidéo: PROJET SETUP: Fabriquer un clavier mécanique grâce à limpression 3D! (Octobre 2021).