Le dernier rapport du cabinet d’étude américain SmarTech Publishing s’est intéressé à un matériau d’impression 3D très particulier, les nanomatériaux. Invisibles à l’oeil nu, ces matériaux si particuliers lorsqu’ils sont combinés aux capacités de personnalisation et de liberté de formes de l’impression 3D, permettent déjà des applications passionnantes. Les premières explorations de la bioimpression et de l’impression 3D électronique, témoignent de ce formidable potentiel.
Si le terme de nanomatériaux ne vous évoque peut-être rien, de très nombreux produits de notre quotidien sont pourtant fabriqués à base de nanotechnologies. De l’électronique à la santé, en passant par l’automobile et le textile, les nanoparticules sont partout dans l’industrie. En 2013, l’inventaire du Project on Emerging Nanotechnologies comptabilisait 1 628 produits sur le marché mondial, dont 440 au niveau européen.
Exploité depuis les années 90, les nanomatériaux sont en fait les matériaux composés d’objets (particules, fibres ou tubes), dont la taille se situe entre 1 nm et 100 nm. Leur propriétés physiques, chimiques ou biologiques si particulières de par leur taille/structure nanométrique sont intéressantes pour nombre d’applications. Les nanoparticules d’argent par exemple, sont utilisées pour leur propriétés antibactériennes et antifongiques pour fabriquer des textiles désodorisants, notamment des chaussettes.
« les opportunités commerciales dans les nanomatériaux imprimés en 3D sont sur le point de se développer »
Si l’exploration des nanomatériaux imprimés en 3D n’en est qu’à ses débuts, SmarTech Publishing se montre optimiste quant aux perspectives de croissance. Dans son étude intitulée « Emerging Opportunities for 3D Printed Nanomaterials » on apprend en effet que les pièces et prototypes imprimés en 3D utilisant des nanomatériaux pourraient atteindre les 126 millions de dollars d’ici 2024 puis 1,04 milliard de dollars en 2028. A eux seuls les secteurs de l’électronique et médical représenteraient jusqu’à 60% de l’activité des nanomatériaux imprimés en 3D.
Les imprimantes 3D de type FDM (dépôt de matière fondue) devraient aussi bénéficier de ces avancées et augmenter leur capacité, notamment grâce à l’utilisation de filaments chargés en nanotubes de carbone. A court terme les revenus les plus probables émaneraient des secteurs de l’ingénierie tissulaire, de l’impression 3D de produits pharmaceutiques, et des supercondensateurs en graphène imprimés en 3D.
« Les activités dans les nanomatériaux et les nanostructures imprimés en 3D se poursuivent depuis des années, mais SmarTech estime que les opportunités commerciales dans les nanomatériaux imprimés en 3D sont sur le point de se développer, à la fois par la demande d’applications majeures et par le besoin du secteur de l’impression 3D d’explorer et de commercialiser de nouvelles technologies. » Commente le cabinet américaine.
Parmi les premiers signes annonciateurs, SmarTech Publishing indique que de grands acteurs de l’impression 3D ont commencé à investir dans les nanomatériaux d’impression 3D. Le cabinet cite notamment HP qui l’année dernière avait investi dans Nanoprint, une société israélienne qui a développé une encre de cuivre imprimable.
Les dernières technologies d’impression 3D pour faire face à l’échelle nanométrique
Carte électronique imprimée par Nano Dimension à partir d’encres conductrices composées de nanoparticules et d’encres diélectriques
En 2014 déjà, Graphene3D Lab dévoilait une batterie imprimée avec un filament à base de nanoplaquettes de graphène
Le rapport qui s’intéresse bien sûr aux autres industries concernées que sont l’automobile, la dentisterie, des textiles intelligents, la robotique molle, le stockage de l’énergie et l’aérospatiale, inclut des prévisions détaillées sur 10 ans avec des répartitions par pièces et prototypes, par secteur d’utilisation, par types d’imprimeurs et par les nanomatériaux eux-mêmes.
Les dernières technologies de procédés d’impression 3D qui se développent pour faire face à l’échelle nanométrique sont également abordées, telles que la lithographie à deux photons, commercialisée par Nanoscribe. Cette société allemande a mis au point une imprimante 3D appelée Nanoscribe Photonic Professional G, qui est capable d’imprimer à une échelle inférieure au millième de millimètre (0,001 mm). Les applications vont de la photonique au micro prototypage. Une vingtaine d’autres entreprises d’impression 3D commercialisant des solutions pour les nanomatériaux sont abordées dont les plus connus : Optomec, 3DXtech, Xjet, Avante Technology, Graphene 3D Labs, Formetrix et Nano Dimension.
Divisé en 4 chapitres le nouveau rapport de SmarTech Publishing sur les nanomatériaux imprimés en 3D est d’ores et déjà disponible au prix de 4 995 $. L’approche méthodologique adoptée dans cette étude de marché a consisté à examiner un certain nombre de domaines d’applications qui suggèrent l’évolution de l’impression 3D de nanomatériaux commercialement au cours de la prochaine décennie.
La France compte aussi quelques belles pépites dans le domaine des nanomatériaux imprimés en 3D. On pense notamment à Microlight 3D, dont nous vous parlions l’été dernier pour son prix i-LAB. Fondée par Michel Bouriau et Denis Barbier, la jeune pousse tricolore a développé une technologie d’impression 3D submicromique. Celle-ci permet de réaliser des formes très complexes et d’écrire avec une précision inégalée directement dans les matériaux biologiques.
Technologie d’impression 3D Optomec capable d’imprimer des encres conductrices de 100 nanomètres à 10 micromètres d’épaisseur
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