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Nanoscribe : le spécialiste de la micro-impression 3D passe au verre

Partie verte d'un tube filtrant imprimé en 3D (à gauche) et tube filtrant correspondant après le processus de frittage (à droite). Le verre convient à la stérilisation et est généralement biocompatible.

Partie verte d’un tube filtrant imprimé en 3D (à gauche) et tube filtrant correspondant après le processus de frittage (à droite). Le verre convient à la stérilisation et est généralement biocompatible. (crédits photos Nanoscribe)

Dans un segment aussi nouveau et complexe que celui de la micro-impression 3D, l’un de ses rares représentants a réussi la prouesse d’ajouter le verre aux matériaux disponibles avec ce procédé. Il s’agit de l’allemand Nanoscribe. Rachetée cet été par Bico (anciennement Cellink) groupe leader sur le marché de la bioconvergence, pour plus de 70 millions de dollars, cette jeune pousse est l’une des rares au monde à maîtriser la micro-impression 3D (ou impression micro-échelle).

Derrière cette appellation se cache rappelons-le, cette faculté passionnante de pouvoir imprimer des structures miniatures à l’échelle du micromètre. Le français Microlight3D va même encore plus loin en proposant une imprimante 3D (l’Alstrapin) à résolution sub-micronique, soit des objets de l’ordre du voxel pouvant mesurer moins de 0,2µm de large !

La dernière génération d’appareil proposée par Nanoscribe, la Quatum X, rend quant à elle possible la fabrication d’objets avec des caractéristiques aussi petites que 160 nm. La start-up y parvient en pulsant des lasers infra-rouges à impulsions femtosecondes sur une zone très étroite au sein d’un matériau photosensible. Cette technique dit de polymérisation à deux photons (2PP), son homologue français l’utilise également mais avec des lasers verts plus efficaces et abordables.

« GP-Silica a un grand potentiel pour nos recherches en fabriquant des systèmes microfluidiques complexes »

La société qui fournit plusieurs types de résines spécialisées pour son équipement d’impression 3D, y compris des hydrogels et des composites, a donc renforcé son portefeuille en y ajoutant le verre. Derrière ce matériau baptisé GP-Silica, se cache une start-up allemande du nom de Glassomer, que certains ont peut-être d’ailleurs découvert lors du dernier 3D Print. En ajoutant une grande proportion de poudre de verre fine (60%) à un liant plastique, celle-ci serait parvenue à un nanocomposite pouvant aussi bien être utilisé comme un plastique en l’imprimant comme tel, que du verre de quartz pur en lui faisant subir un post-traitement. La pièce est d’abord soumise à une température de 600°C pour brûler le liant, pour être ensuite portée à 1300°C afin de permettre le frittage des particules de verre.

Les propriétés de haute transparence optique du GP-Silica, combinée à d’excellentes propriétés thermiques, mécaniques et chimiques, promettent d’intéresser de nombreux secteurs, notamment de la microfluidique, la microoptique, mais aussi l’ingénierie des matériaux et d’autres domaines de la microtechnologie. « GP-Silica a un grand potentiel pour nos recherches en fabriquant des systèmes microfluidiques complexes, bien que le post-traitement thermique requis soit exigeant », confirme le professeur Dr. Nicolas Muller, professeur assistant et responsable de l’impression graphique à l’École d’ingénierie et d’architecture de Fribourg ( Suisse).

Le GP-Silica est proposé sous la forme d’un kit Glass Printing Explorer Set. Les utilisateurs y trouveront la photorésine GP-Silica, des substrats en silicium, plusieurs accessoires d’impression et des instructions de traitement détaillées pour une impression réussie. Le livret d’instructions contient des recommandations et des notes sur la préparation des travaux d’impression, un ensemble de paramètres d’impression prédéfinis et des informations détaillées sur le post-traitement thermique.

Partie verte d'un connecteur en Y microfluidique avec structures de filtres intégrées (à gauche) et structure correspondante en verre fritté (à droite).

Partie verte d’un connecteur en Y microfluidique avec structures de filtres intégrées (à gauche) et structure correspondante en verre fritté (à droite). (crédits photos Nanoscribe)

Alexandre Moussion