Dans une économie circulaire, le design va au-delà de la simple création d'un produit durable. Dans ce système basé sur l'élimination des déchets et la minimisation de l'utilisation des ressources, le processus de conception vise à préserver la valeur des produits et des matériaux et à les maintenir le plus longtemps possible dans le système économique. Alors, comment faites-vous cela? doctorat La candidate Marita Sauerwein a proposé un nouveau matériau à base de coquilles de moules broyées et a montré, grâce à la technologie d'impression 3D, que la fin de vie d'un produit n'est qu'un début.

Inspiré par les déchets

Au début de son doctorat, Sauerwein a interviewé des designers qui ont imprimé en 3D dans un souci de durabilité. Elle a constaté que les matériaux utilisés ne soutenaient pas l'objectif de maintenir l'intégrité du produit ou du matériau ou la valeur du post-produit à partir des matériaux. Cela l'a incitée à explorer des matériaux qui seraient renouvelables, à partir de sources biosourcées, mais cela s'intégrerait aussi dans l'économie circulaire. Et bien que les coquilles de moules ne soient pas le seul matériau qui réponde aux objectifs d'un système circulaire, ils constituent un énorme flux de déchets aux Pays-Bas en raison des usines de transformation de moules à grande échelle. Donc, cette source abondante et locale était un point de départ logique et approprié.

Tout tourne autour du liant

Pour créer un matériau adapté à l'impression 3D, Sauerwein dit que le facteur le plus important à côté des coquilles de moules est l'agent liant. Pour fabriquer un matériau composite, les obus broyés doivent être liés par quelque chose. Et c'est cette substance liante qui influence la façon de réutiliser le matériau et s'il s'inscrit dans la philosophie de l'économie circulaire. "Ce que je voulais atteindre, c'est que ce n'est pas seulement compostable, mais réutilisable à un niveau supérieur, " dit-elle. En plus d'être réutilisable, elle voulait également créer un matériau réimprimable.

Initialement, la recherche impliquait d'utiliser de l'eau sucrée pour lier les coquilles de moules. Après séchage, il devient un matériau dur semblable à de la céramique. Sauerwein a pu produire un abat-jour imprimé en 3D en utilisant ce matériau. Dans cet exemple, lorsque l'objet devient obsolète, vous pouvez ajouter de l'eau, provoquant la dissolution du matériau en une pâte, qui peut être utilisé pour imprimer à nouveau en 3D. Mais le fait qu'il ne soit pas résistant à l'eau limite également son utilisation.

Avec l'aide d'un laboratoire de biopolymères de la faculté des sciences appliquées de la TU Delft, Sauerwein a appris que l'alginate pouvait être utilisé pour créer un matériau résistant à l'eau par réticulation ionique. Cette réaction peut alors être inversée, produire à nouveau une pâte imprimable. Avec ce matériel, elle a imprimé en 3D un accessoire pour cheveux plats qui, une fois à nouveau mouillé, pouvait être plié ou façonné pour s'adapter à la courbe de la tête. "C'est un très bon exemple de ce qui est possible avec ce matériau, " elle a dit.

Une nouvelle approche méthodologique

Sauerwein a choisi d'utiliser une méthodologie Research through Design (RtD) parce qu'elle voulait rendre les résultats plus concrets. Mais elle a adopté une approche légèrement différente de celle couramment utilisée. Elle a expliqué que souvent un produit est conçu, puis des tests sont effectués avec ce produit ou prototype pour continuer à générer des connaissances et des idées. "Dans mon cas, le prototype est une sorte de preuve de concept, le produit final, " dit-elle. " L'abat-jour montre qu'il y a ce nouveau matériau qui peut être réimprimé et que vous pouvez en fait faire un autre produit avec. "

À l'avenir, Sauerwein espère voir davantage l'accent mis sur l'utilisation de matériaux biosourcés, mais dit que cela ne suffit pas pour créer une économie durable ou circulaire. "Il faut aussi penser à la fin de vie, comment il peut être récupéré et réutilisé au plus haut niveau possible. Dans le processus de conception initial, il faut penser à la réutilisation. Vous n'avez pas besoin de savoir exactement comment quelque chose sera réutilisé, mais vous devez vous assurer que vous l'activez."