Parmi tous les matériaux pouvant être imprimés en 3D, le verre reste l’un des matériaux les plus difficiles. Cependant, des scientifiques du Centre de recherche de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) s'efforcent de changer cette situation grâce à une nouvelle et meilleure technologie d'impression sur verre.
Il est désormais possible d'imprimer des objets en verre, et les méthodes les plus couramment utilisées consistent soit à extruder du verre fondu, soit à fritter sélectivement (chauffage laser) de la poudre céramique pour la transformer en verre. Le premier nécessite des températures élevées et donc des équipements résistants à la chaleur, tandis que le second ne peut pas produire d'objets particulièrement complexes. La nouvelle technologie de l'ETH vise à combler ces deux lacunes.
Il contient une résine photosensible composée de plastique liquide et de molécules organiques liées à des molécules contenant du silicium, autrement dit, ce sont des molécules céramiques. À l’aide d’un processus existant appelé traitement numérique de la lumière, la résine est exposée à un motif de lumière ultraviolette. Peu importe où la lumière frappe la résine, le monomère plastique se réticulera pour former un polymère solide. Le polymère a une structure interne en forme de labyrinthe et l’espace dans le labyrinthe est rempli de molécules céramiques.
L'objet tridimensionnel obtenu est ensuite cuit à une température de 600°C pour brûler le polymère, ne laissant que la céramique. Lors de la deuxième cuisson, la température de cuisson est d'environ 1 000°C et la céramique est densifiée en verre poreux transparent. L’objet rétrécit considérablement lorsqu’il est transformé en verre, ce qui est un facteur à prendre en compte lors du processus de conception.
Les chercheurs ont déclaré que même si les objets créés jusqu'à présent sont petits, leurs formes sont assez complexes. De plus, la taille des pores peut être ajustée en modifiant l'intensité des rayons ultraviolets, ou d'autres propriétés du verre peuvent être modifiées en mélangeant du borate ou du phosphate à la résine.
Un important distributeur suisse de verrerie a déjà manifesté son intérêt pour l'utilisation de cette technologie, qui est quelque peu similaire à celle développée à l'Institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne.
Heure de publication : 06 décembre 2021