Les chercheurs de l'Université Purdue ont mis au point une méthode d'impression 3D qui peut produire des matériaux énergétiques avec des caractéristiques géométriques fines plus rapidement et à moindre coût que les méthodes traditionnelles, tout en étant plus sûr et plus respectueux de l'environnement.

Jeffrey Rhoads, professeur à la Purdue's School of Mechanical Engineering, et Emre Gunduz, un ancien professeur assistant de recherche à l'école, avec quelques collègues, ont lancé une startup appartenant au corps professoral appelée Next Offset Solutions Inc. qui fabrique les imprimantes et les matériaux énergétiques, y compris les carburants solides pour fusées, autres propulseurs et pyrotechnie. Les matériaux énergétiques sont produits grâce à une méthode qui permet à l'imprimeur de produire des matériaux visqueux avec une consistance similaire à l'argile.

"C'est comme la presse Play-Doh du 21ème siècle, " dit Rhoads.

Le procédé permet aux chercheurs de déposer en toute sécurité des matériaux énergétiques avec un haut niveau de précision.

"Nous avons montré que nous pouvons imprimer ces matériaux énergétiques sans vides, qui est la clé, " a déclaré Rhoads. " Les vides sont mauvais dans les matériaux énergétiques car ils conduisent généralement à des parfois catastrophique, brûle."

L'imprimante fonctionne d'une manière similaire aux imprimantes 3D typiques, sauf qu'elle applique des vibrations ultrasonores de haute amplitude à la buse, réduisant le frottement sur les parois de la buse et permettant ainsi le passage des matériaux très visqueux. La méthode permet également un contrôle précis du débit.

Les chercheurs de Purdue ont également utilisé la méthode pour imprimer des implants biomédicaux, médicaments personnalisés et autres produits. Next Offset Solutions se concentre principalement sur la production de matériaux énergétiques, mais explore également d'autres voies pour la technologie.

Rhoads a déclaré que l'imprimante est meilleure que les méthodes traditionnelles de production d'énergie car elle ne repose pas sur des solvants pour réduire la viscosité, ce qui signifie une production plus rapide, des coûts inférieurs et un processus plus respectueux de l'environnement.

"Certains de ces processus utilisent littéralement une tonne de solvants dont nous n'avons pas besoin, " dit Rhoads.

Le processus est également plus sûr car l'imprimante peut être commandée à distance.

"Vous n'avez pas besoin d'avoir une personne qui s'interface avec le système. C'est un gros avantage du point de vue de la sécurité, " dit Rhoads.

Il apporte également une nouvelle solution à une industrie qui est souvent lente à changer, car il faut beaucoup de temps et d'argent pour faire qualifier des matériaux par les départements de la Défense et de l'Énergie. Next Offset Solutions utilise du matériel déjà qualifié et modifie à la place le processus.

Rhoads est directeur de l'exploitation chez Next Offset Solutions et Gunduz, qui est maintenant professeur à la Naval Postgraduate School de Monterey, Californie, est le directeur de la technologie. La société a également recruté un cadre supérieur d'une société Fortune 100 pour en faire la présidence.

Next Offset Solutions souhaite fournir les imprimantes et les produits qu'elles fabriquent aux départements de la Défense et de l'Énergie et à leurs sous-traitants. Le nouveau procédé d'impression 3D a été breveté avec l'aide du Purdue Office of Technology Commercialization.

La société travaille également sur d'autres recherches avancées, développement, essai, et évaluation dans le domaine de la fabrication additive et des matériaux énergétiques.