Des chimistes de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) ont développé un moyen d'intégrer les liquides directement dans les matériaux au cours du processus d'impression 3D. Ceci permet, par exemple, actifs médicaux à incorporer dans des produits pharmaceutiques ou liquides lumineux à intégrer dans des matériaux, qui permettent le suivi des dommages. L'étude a été publiée dans Technologies avancées des matériaux .

L'impression 3D est maintenant largement utilisée pour une gamme d'applications. Généralement, cependant, le procédé est limité aux matériaux qui sont liquéfiés par la chaleur et deviennent solides après impression. Si le produit fini doit contenir des composants liquides, ceux-ci sont généralement ajoutés par la suite. Cela prend du temps et coûte cher. « L'avenir réside dans des méthodes plus complexes qui combinent plusieurs étapes de production, " explique le professeur Wolfgang Binder de l'Institut de chimie de MLU. " C'est pourquoi nous cherchions un moyen d'intégrer les liquides directement dans le matériau pendant le processus d'impression. "

A cet effort, Binder et son collègue Harald Rupp ont combiné des processus d'impression 3D courants avec des méthodes d'impression traditionnelles telles que celles utilisées dans les imprimantes à jet d'encre ou laser. Les liquides sont ajoutés goutte à goutte à l'endroit souhaité lors de l'extrusion du matériau de base. Cela permet de les intégrer directement et dans le matériau de manière ciblée.

Les chimistes ont pu montrer que leur méthode fonctionnait à travers deux exemples. D'abord, ils ont intégré une substance liquide active dans un matériau biodégradable. "Nous avons pu prouver que le principe actif n'était pas affecté par le processus d'impression et restait actif, " explique Binder. Dans l'industrie pharmaceutique, ces matériaux sont utilisés comme dépôts de médicaments qui peuvent être lentement décomposés par le corps. Ils peuvent être utilisés après les opérations, par exemple, pour prévenir l'inflammation. Ce nouveau procédé pourrait faciliter leur production.

Deuxièmement, les scientifiques ont intégré un liquide lumineux dans un matériau plastique. Lorsque le matériau est endommagé, le liquide s'échappe et indique où le dommage s'est produit. "Vous pourriez imprimer quelque chose comme ça dans une petite partie d'un produit qui est exposé à des niveaux de stress particulièrement élevés, " dit Binder. Par exemple, dans des pièces de voitures ou d'avions très sollicitées. Selon Binder, les dommages aux matériaux plastiques ont été jusqu'à présent difficiles à détecter, contrairement aux dommages aux métaux, où les rayons X peuvent exposer des micro-fissures. La nouvelle approche pourrait donc augmenter la sécurité.

Le procédé combiné est également envisageable pour de nombreux autres domaines d'application, dit le chimiste. L'équipe prévoit bientôt d'utiliser la méthode pour imprimer des parties de batteries. "De plus grandes quantités ne peuvent pas être produites en laboratoire avec notre configuration, " explique Binder. Afin de produire des quantités industrielles, le processus doit être développé davantage en dehors de l'université.