Cette technique va révolutionner l’univers de l’impression 3D !

L’impression 3D permet de fabriquer des structures microscopiques tridimensionnelles complexes avec une grande précision. Elle est la pierre angulaire de nombreuses disciplines de pointe comme l’ingénierie biomédicale ou l’aérospatial. Aux dernières nouvelles, des chercheurs chinois ont atteint un taux d’impression 3D record grâce au balayage acousto-optique.

Les ingénieurs ont notamment besoin de concevoir des composants microélectroniques ou micro-optiques pour des machines. Les imprimantes 3D actuelles fonctionnent grâce à la lithographie à deux photos (LBP). Elles sont capables de fabriquer des matériaux tridimensionnels à l’échelle nanométrique, mais nécessitent un temps de traitement important.

C’est pourquoi les chercheurs chinois ont eu l’idée de développer une technique de lithographie par polymérisation multiphotonique.

Une impression plus rapide grâce aux ondes sonores

La technologie d’impression 3D est basée sur des méthodes de balayage mécaniques à travers des miroirs galvanométriques. Elles sont certes d’une précision nanométrique, mais restent limitées par leur inertie. Les galvanomètres doivent accélérer, décélérer, puis faire demi-tour. Ces actions séquentielles prennent énormément de temps : il faut environ dix heures pour imprimer une pièce de monnaie. Cette vitesse de traitement limitée a entravé l’application industrielle de l’impression 3D.

Le professeur Wei Xiong, du Laboratoire national d’optoélectronique de Wuhan, et son équipe ont alors proposé une impression tridimensionnelle à grande vitesse avec un déflecteur acousto-optique (AOD). Contrairement aux miroirs galvanométriques, ce dernier réalise un balayage acousto-optique sans inertie. En d’autres termes, elle s’appuie sur des ondes sonores et non sur des actions mécaniques séquentielles pour le balayage. Cette approche leur a permis de réduire considérablement le temps d’impression.

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L’impression 3D industrielle est désormais possible

Cette nouvelle méthode de balayage acousto-optique a rendu l’impression 3D plus rapide que jamais. Au cours des expériences, Wei Xiong et son équipe ont atteint un taux d’impression 3D record de 7,6 × 107 voxels s-1. Cela s’explique par le fait que l’AOD effectue une lithographie par polymérisation multiphotonique. Le professeur Binzhang Jiao, l’un des chercheurs, a expliqué que :

“Plusieurs points focaux peuvent être imprimés séparément, comme si une personne avait huit mains.”

Binzhang Jiao, l’un des chercheurs travaillant sur le projet

Cette impression tridimensionnelle à grande vitesse peut être comparée à un artiste peignant unautoportrait en cinq minutes. Parallèlement, chaque détail complexe du portrait, comme les mèches de cheveux, prend vie de manière éclatante. Cette technologie permettrait à l’avenir de réaliser des impressions nano-3D à grande échelle. Des travaux supplémentaires sont encore nécessaires pour perfectionner le prototype testé en laboratoire afin de pouvoir l’exploiter en usine.

SOURCE : PHYS