Dans le monde presque sans limite de l’impression 3D où les formes les plus complexes sont rendues possibles, le très grand côtoie aussi l’infiniment petit. C’est que nous démontre la dernière prouesse du spécialiste français de la microfabrication, Microlight3D. À l’occasion de la 46ème cérémonie d’investiture du président des Etats-Unis se tenant aujourd’hui à Washington, la pépite tricolore s’est lancée le défi de créer une réplique miniature de la Statue de la Liberté. Clin d’œil au cadeau fait par la France en 1886 à son plus proche allié, cette minuscule statuette à peine visible à l’oeil nu, ne mesure que 1,8 millimètre de haut sur 0,6 millimètre de large.
À travers cette démonstration, la société explique vouloir montrer sa capacité à imprimer en 3D des structures faisant jusqu’à 10 mm de haut, tout en conservant une résolution micrométrique. Jusqu’alors, la hauteur de ces objets était limitée à 0,3 mm. En s’affranchissant de cette limite, Microlight3D entend ainsi répondre aux demandes des chercheurs et des développeurs industriels qui travaillent sur des applications dans les micro-pièces mécaniques, les méta-matériaux, les dispositifs médicaux, etc., et qui doivent fabriquer des objets de quelques millimètres de haut avec une très haute résolution.
« Il est également possible de s’aligner sur un motif préexistant et d’imprimer exactement où on le souhaite. » Précise Microlight3D. En offrant ce niveau de précision, Microlight3D pense que les utilisateurs dans le domaine de la micro-optique seront ravis de pouvoir aligner le laser et d’imprimer en bout de fibres optiques. »
Le secret de Microlight3D pour atteindre un tel niveau de précision et miniaturisation, s’appelle µFAB-3D, une imprimante 3D résine ultra-haute résolution qui utilise une technologie appelée lithographie multiphoton (MPL), aussi connue sous le nom de polymérisation à deux photons (2PP). Le fonctionnement de cette imprimante est assez « simple ». Il suffit de charger n’importe quel fichier CAO sous format STL ou STEP dans un logiciel dédié, qui se charge ensuite de définir la trajectoire laser optimale pour dessiner cet objet.
L’objet est imprimé dans une résine liquide photosensible à l’aide d’un faisceau laser pouvant se déplacer librement sans les contraintes du « couche-par-couche » propre à l’impression 3D classique. L’autre atout de la technologie de Microlight3D est qu’elle ne nécessite presque aucun post-traitement. Une fois l’impression terminée, le restant de résine non polymérisée est retiré dans un bain de solvant. Après quoi, l’objet est tout de suite prêt à être utilisé.
Pour réaliser cette statue, Microlight3D explique avoir utilisé un polymère chargé en nanoparticules de silice, le composant principal du verre. Particulièrement adapté à la fabrication de plus grandes structures avec une résolution micrométrique, ce matériau permettrait des impressions avec des propriétés semblables au verre telles que la rigidité ainsi qu’une résistance chimique et thermique élevée. Une nouvelle option « Z motorisé », a également été ajoutée à l’imprimante 3D, pour créer des modèles plus hauts, tout en conservant une résolution micrométrique.
Pour démontrer la compatibilité de sa technologie avec différents types de substrats d’impression, Microlight3D a imprimé sa statue directement sur une pièce de monnaie. Dans la photo ci-dessus, on peut voir celle-ci trônant sur le mot « liberté » d’une pièce de un cent de dollar américain de 19 mm de diamètre. Pour la jeune pousse l’objectif est de permettre aux utilisateurs de réaliser des micro-pièces mécaniques et des méta-matériaux, et ainsi explorer de nouvelles fonctionnalités en termes de rigidité, d’élasticité, de légèreté et de réaction aux contraintes. Cette capacité répondrait aux besoins des scientifiques et les chercheurs qui de plus en plus souhaiteraient travailler sur des substrats métalliques ou des wafers de silicium. Ces pièces et matériaux peuvent être des dispositifs médicaux, tels que des stents et des micro-aiguilles pour injection transdermique, ou des micro-optiques utilisées comme lentilles sur des fibres optiques, des connecteurs et des micro-endoscopes innovants, entre autres.
Microlight3D n’est pas à son premier exploit du genre. On se souvient qu’en 2019, la start-up iséroise avait réalisé un mini-maître Yoda de seulement 80 microns de haut, un an plus tard un vaisseau spatial de 0,1 millimètre de long, et il y a quelques jours, une pyramide de 35 flûtes de champagne de 2 mm. La technologie de Microlight3D n’intéresse pas uniquement les acteurs de la micro-fluidique et de la micro-optique, mais aussi ceux de la médecine régénérative. On sait que la jeune pousse participe également au projet nAngioDerm, une initiative européenne qui vise à améliorer la cicatrisation des plaies liées aux ulcères et aux brûlures graves.
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