Les matériaux à porosité contrôlée ont trouvé diverses applications en séparation, catalyse, stockage d'Energie, capteurs et actionneurs, l'ingénierie tissulaire et l'administration de médicaments. Plusieurs méthodes ont été développées pour fabriquer des matériaux poreux bien définis avec des tailles de pores allant du nanomètre au millimètre. Par exemple, l'introduction de gabarits sacrificiels peut conférer de la porosité aux matériaux les encapsulant après élimination des matériaux incrustés. Alternativement, procédures impliquant une séparation de phases, la modélisation directe et la réaction chimique ont démontré la fabrication de structures poreuses hiérarchiques. Ces méthodes nécessitent intrinsèquement plusieurs étapes, et sont limités dans la complexité réalisable des structures fabriquées.

Les avancées récentes de la fabrication numérique, représenté par l'impression 3D, ont permis la fabrication de structures 3D poreuses constituées de matériaux polymères à porosité, encore limité par les matériaux applicables au procédé. Par exemple, l'impression 3-D par coulée de solvant (SC3DP) - l'impression 3-D directe d'encres polymères avec évaporation in situ de solvants - a permis la fabrication de structures poreuses 3-D avec des exigences strictes des propriétés rhéologiques de l'encre d'impression (par exemple, une haute viscosité et pression de vapeur élevée).

Des chercheurs du laboratoire Soft Fluidics de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) ont développé une nouvelle méthode d'impression 3D pour fabriquer des modèles poreux 3D en une seule étape, qui a été appelée impression 3-D par précipitation par immersion (ip3DP). Dans l'approche nouvellement développée, les encres contenant des polymères ont été directement imprimées dans un bain d'un non-solvant, et l'encre imprimée s'est solidifiée rapidement par précipitation par immersion. La solidification spontanée par précipitation par immersion a généré une porosité à des échelles micro à nano. La porosité des objets imprimés en 3D est facilement contrôlée par les concentrations de polymères et d'additifs, et les types de solvants. Un plus grand choix de solvants a permis d'imprimer une plus large gamme de thermoplastiques. Pour mettre en valeur cette capacité, Des fabrications de modèles à l'échelle centimétrique dans 13 polymères dissous dans six solvants ont été démontrées.

"Ce travail est la première démonstration de précipitation par immersion contrôlée tridimensionnellement basée sur des dépôts de matériaux contrôlés numériquement, " a déclaré l'auteur principal de l'article, le Dr Rahul Karyappa.

Le chercheur principal, Le professeur adjoint Michinao Hashimoto a déclaré que « le large choix de documents imprimables, et capacité à adapter leurs morphologies et propriétés, font d'ip3DP une nouvelle approche pour l'impression 3D afin de fabriquer des structures fonctionnelles."