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29 septembre 2022 | La Revue POLYTECHNIQUE | Technique des matériaux

Une impression 3D rapide comme l’éclair

Christophe Moser, responsable du Laboratoire de dispositifs photoniques appliqués (LAPD) de l'EPFL

Ces petits objets translucides ne semblent peut-être pas très impressionnants au premier regard. Mais la technologie qui a permis de les fabriquer, développée ces dernières années au sein d'un laboratoire, possède un incroyable potentiel.

Pour la résumer en quelques mots : il s'agit d'une nouvelle approche de l'impression 3D, qui permet de créer des pièces de résine en un temps record et en s'affranchissant du besoin de procéder couche par couche, comme dans les procédés traditionnels.

La technique peut évoquer le développement d'un Polaroïd : en quelques secondes, l'objet à fabriquer se matérialise dans un liquide à l'intérieur d'un récipient en rotation. Le secret, c'est de projeter à haute puissance, grâce à un laser, une succession d'images 2D générées par ordinateur. La lumière intense traverse le récipient contenant la résine photosensible et provoque sa solidification. Le projecteur, qui affiche une résolution d'un million de pixels, est synchronisé avec la rotation du bocal. Avec trois « flashes » d'images par degré d'angle, cela permet de générer les volumes dont la résolution atteint le milliard de voxels !

Le laboratoire de dispositifs photoniques appliqués (LAPD) de l'EPFL est pionnière de cette technologie, étudiée aujourd'hui par une quinzaine de laboratoires dans le monde. On peut dire que le domaine est en feu ! C'est que ces objets, en plus de leur rapidité de fabrication, comportent de nombreux avantages. Ils peuvent être constitués soit de matériaux souples, comme des hydrogels destinés à des applications médicales, telles que des organes de synthèse, soi de matériaux qui peuvent être rendus aussi résistants que du verre ou de la céramique. Comme ils sont fabriqués à l'intérieur d'un récipient qui peut être scellé et stérile, ils peuvent aussi être remis à des chirurgiens sans aucune manipulation intermédiaire, ce qui limite les risques de contamination. Enfin, il est possible d'imprimer des objets opaques, aussi bien que transparents, ce qui démultiplie les champs d'application. les laborants travaillent -avec l'entreprise Readily3D- à un système qui permettrait à des dentistes de fabriquer directement à leur cabinet, en quelques minutes, des prothèses dentaires transparentes qui pourraient remplacer la pose de ces « bagues » inesthétiques que beaucoup d'adolescents doivent supporter aujourd'hui.