La cellulose est l'un des composés organiques et des sous-produits industriels les plus abondants et les plus largement distribués sur Terre. Encore, malgré des décennies de recherches approfondies, l'utilisation ascendante de la cellulose pour fabriquer des objets 3D est toujours en proie à des problèmes qui limitent ses applications pratiques :dérivés aux effets polluants considérables, utilisé en combinaison avec des plastiques, manque d'évolutivité et coûts de production élevés.

Cependant, des chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) ont récemment démontré l'utilisation de la cellulose pour fabriquer/fabriquer de manière durable de grands objets 3D. Leur approche s'écarte de l'association courante de la cellulose avec les plantes vertes et s'inspire de la paroi des oomycètes ressemblant à des champignons, qui est reproduit en introduisant de petites quantités de chitine entre les fibres de cellulose. Le ou les matériaux adhésifs de type fongique résultants (FLAM) sont résistants, léger et pas cher, et peut être moulé ou traité en utilisant des techniques de travail du bois.

Ce matériau est totalement écologiquement durable car aucun solvant organique ou plastique synthétique n'a été utilisé pour sa fabrication. Il est évolutif et peut être reproduit n'importe où sans installations spécialisées. FLAM est également entièrement biodégradable dans des conditions naturelles et à l'extérieur des installations de compostage. Le coût du FLAM est de l'ordre des plastiques de base et 10 fois inférieur au coût des filaments courants pour l'impression 3D, comme le PLA (acide polylactique) et l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène), ce qui en fait non seulement plus durable, mais aussi un substitut plus rentable. Les chercheurs ont par ailleurs développé une technique de fabrication additive spécifique au matériau.

Co-responsable de cette recherche, Professeur adjoint du SUTD Javier Gomez Fernandez, également connu pour le développement de Shrilk, mentionné, "Nous pensons que ce premier procédé de fabrication additive à grande échelle avec les polymères biologiques les plus omniprésents sur terre sera le catalyseur de la transition vers des modèles de fabrication circulaires et respectueux de l'environnement, où les matériaux sont produits, utilisé, et dégradées dans des systèmes régionaux fermés. Cette reproduction et fabrication avec la composition matérielle trouvée dans le mur d'oomycète, à savoir la cellulose non modifiée, de petites quantités de chitosane - la deuxième molécule organique la plus abondante sur terre - et d'acide acétique faiblement concentré, est probablement l'une des réalisations technologiques les plus réussies dans le domaine des matériaux bioinspirés."

Co-responsable SUTD Assistant Prof Stylianos Dritsas, ajoutée, "Nous pensons que les résultats rapportés ici représentent un tournant pour la fabrication mondiale avec un impact plus large sur de multiples domaines allant de la science des matériaux, génie de l'environnement, l'automatisation et l'économie. Jusqu'à présent, nous nous sommes concentrés sur le développement technologique fondamental, et peu de temps a été investi dans des applications cibles spécifiques. Nous sommes maintenant au stade de la recherche de collaborateurs industriels pour faire passer cette technologie du laboratoire au monde."

Avec l'augmentation des déchets et de la pollution, l'urgence pour des processus de fabrication plus durables est de plus en plus grande. La mise en place d'une technologie basée sur des polymères compostables non modifiés de grande abondance ne nécessitant pas de ressources en terres cultivées ou forestières, favorisera la transition vers une fabrication respectueuse de l'environnement et une société durable.

Cette recherche a été publiée dans l'édition du 5 juin de la revue Rapports scientifiques .