Dans une publication récente dans la revue Trends in Chemistry , des chercheurs de l'Université de Twente se penchent sur le potentiel de l'impression 3D de céramiques en micro-optique. Ces minuscules structures en céramique peuvent potentiellement être utilisées pour générer de la lumière et stocker des informations. "Fabriquons des céramiques si petites qu'elles puissent manipuler la lumière."
Comme pour de nombreuses publications, l’article a commencé avec des étudiants motivés par la curiosité. J.P. Winczewski (ancien doctorat), J. Arriaga-Dávila (maître en nanotechnologie) et C. Rosero-Arias (Ph.D.) se sont plongés dans l'impression 3D de céramiques au-delà de notre vue. "Au lieu d'imprimer quelque chose de massif, nous avons décidé de procéder dans l'autre sens et de créer des structures imprimées extrêmement petites", explique Arturo Susarrey-Arce, professeur adjoint au groupe de recherche sur les systèmes chimiques à méso-échelle de l'Université de Twente.
Les céramiques sont très puissantes dans le domaine de la micro-optique en raison de leurs propriétés d’interaction lumière-matière. La vitesse de la lumière dans le vide est connue pour être imbattable. Cependant, le verre et la céramique ont un indice de réfraction plus élevé, ce qui signifie que la lumière est ralentie lors de sa propagation à travers le matériau approprié. "En regardant vers l'avenir, les céramiques architecturées en 3D peuvent contribuer à la communication optique et aux circuits de lumière avec la bonne combinaison et composition de matériaux", déclare Susarrey-Arce.
Comme son nom l’indique, l’impression 3D implique de façonner avec précision la micro-optique dans les trois dimensions. "La miniaturisation se produit généralement en 2D, mais il reste encore beaucoup de place dans la troisième dimension", explique Susarrey-Arce. Cependant, pour avancer, il reste encore des défis à relever. Par exemple, l'impression 3D sur céramique doit répondre à des caractéristiques clés.
Pour intégrer l’impression céramique 3D dans la micro-optique à basse température, les chercheurs doivent réaliser des microarchitectures parfaites avec la plus haute précision spatiale. Cet aspect repose en partie sur la disponibilité de diverses résines qui modifient leurs propriétés lorsqu'elles sont exposées à la lumière, leur permettant de les imprimer simultanément. Le développement de telles résines reste un défi pour les chimistes de synthèse, un défi que nous relevons quotidiennement en laboratoire.
Plus d'informations : J.P. Winczewski et al, Adaptation de la chimie pour la micro-optique 3D inorganique, Tendances en chimie (2024). DOI :10.1016/j.trechm.2023.12.005
Informations sur le journal : Tendances en chimie
Fourni par l'Université de Twente
