Les imprimantes 3D commencent enfin à fonctionner davantage comme les réplicateurs de Star Trek

Des transporteurs? Des vaisseaux spatiaux qui peuvent voyager à la vitesse de la lumière? Star Trek nous a présenté de nombreuses technologies fantastiques qui nous ont fait hâte au 23ème siècle. Mais nous n'aurons peut-être pas à attendre aussi longtemps pour toute la technologie avec laquelle le capitaine Kirk a dû jouer, car l'impression 3D a fait un autre grand pas en avant pour faire des réplicateurs une réalité. 

Bien qu'il s'agisse d'un outil utilisé pour la fabrication industrielle et le prototypage depuis des décennies, ce n'est que lorsque des entreprises comme MakerBot ont créé des imprimantes 3D suffisamment petites et suffisamment abordables pour un usage domestique que les gens ont commencé à les comparer aux réplicateurs de Star Trek , qui étaient des appareils capables de créer instantanément des objets tels que des pièces et de la nourriture à partir de rien. Mais les imprimantes 3D ne fonctionnaient pas de cette façon. Pour la plupart, ils pourraient transformer des modèles 3D en objets en plastique et, selon la taille, vous devrez attendre des heures, parfois des jours, pour que le processus d'impression se termine.

À ce jour, les imprimantes 3D ne fonctionnent en rien comme les réplicateurs de Star Trek . Les chercheurs du Laboratoire des dispositifs de photonique appliquée de l'EPFL ont développé une nouvelle méthode permettant aux imprimantes de stéréolithographie de créer des objets 3D minuscules mais détaillés en quelques secondes et non en quelques heures.

Les imprimantes 3D vendues par des sociétés comme MakerBot extrudent du plastique fondu à partir d'une buse selon des motifs spécifiques, couche par couche, pour construire lentement un modèle au fil du temps. L'approche réduit les coûts, mais il y a des sacrifices en ce qui concerne la quantité de détails qui peuvent être insérés dans l'objet imprimé en 3D. Les imprimantes qui utilisent un processus de stéréolithographie, également connu sous le nom de SLA, fonctionnent légèrement différemment . Les modèles sont toujours constitués couche par couche, mais au lieu d'extruder du plastique fondu, un faisceau de lumière haute définition durcit une résine liquide photosensible en couches minces. Cela permet des détails beaucoup plus élevés compte tenu de la précision du faisceau de lumière, mais cela peut encore être un processus long .

Ce que font différemment les chercheurs de l'EPFL, c'est qu'au lieu d'utiliser un seul laser pour construire un modèle couche par couche, ils bombardent une cuve de résine, ou d'autres matériaux photosensibles tels que des gels biologiques, avec plusieurs lasers venant de plusieurs directions à le même temps. En contrôlant soigneusement la direction des faisceaux et leur intensité, un modèle 3D semble apparemment se matérialiser à partir de rien, dans un processus qui prend environ 30 secondes.

Les techniques d'impression 3D couche par couche actuelles ne sont pas idéales pour créer des objets mous comme des organes ou des tissus artificiels, car elles ont tendance à se désagréger au cours du long processus d'impression. Mais la nouvelle approche de l'EPFL est bien mieux adaptée à la tâche. Et comme il repose principalement sur la lumière, sans contact physique, les organes et tissus de remplacement peuvent être imprimés à l'intérieur de contenants scellés pour empêcher les contaminants potentiels avant qu'ils ne soient transplantés chez un patient.

Dans son état actuel, la nouvelle technique d'impression 3D ne peut produire que des modèles d'environ 2 centimètres avec des détails aussi petits que 80 micromètres. Les chercheurs sont convaincus qu'au fur et à mesure qu'ils développent la machinerie, elle pourrait créer des objets de 15 centimètres en moins d'une minute. Ce n'est pas encore tout à fait un réplicateur - vous ne pouvez pas demander une tasse très chaude de thé Earl Grey - mais mis à part les gains de vitesse impressionnants, cette nouvelle approche de l'impression 3D rendra la technologie plus utile pour les applications médicales.

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