Des chercheurs de NC State développent du matériel d’impression 3D et ouvrent les portes aux possibilités de fabrication

Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé un nouveau matériau pour l'impression 3D qui pourrait permettre aux utilisateurs d'imprimer des objets métalliques à température ambiante.

Un gel métallique pour l'impression 3D a été développé, en partie, par Ruizhe Xing, ancien chercheur invité à NC State et affilié à l'Université polytechnique du Nord-Ouest et à l'Université de Tianjin en Chine. Michael Dickey, professeur de génie chimique et biomoléculaire à NC State, a déclaré que le gel semblable à un dentifrice peut être utilisé avec des buses d'impression 3D conventionnelles.

"Nous avons déjà travaillé sur les métaux liquides, mais c'était le projet [de Xing]", a déclaré Dickey. "Il a pris les particules de cuivre, le métal liquide, puis un peu d'eau et les a mélangés de manière très agressive."

Le résultat est un gel hautement conducteur qui devient solide une fois sec, avec des propriétés mécaniques plus favorables que les plastiques généralement utilisés dans l'impression 3D.

"Les métaux sont utilisés pour tellement de choses différentes dans notre société parce qu'ils sont de bons conducteurs d'électricité, de bons conducteurs de chaleur et qu'ils ont également de bonnes propriétés mécaniques", a déclaré Dickey.

Le gel permet également une impression en quatre dimensions, la quatrième dimension du temps permettant aux chercheurs de manipuler la forme d'un objet pendant les processus d'impression et de séchage.

Des particules de cuivre et un alliage indium-gallium, un métal liquide, ont été utilisés pour développer le gel, mais Dickey a déclaré qu'ils exploraient d'autres options. "À l'heure actuelle, nous essayons de comprendre quelles sont les propriétés mécaniques, comment elles évoluent au fil du temps et dans quelle mesure nous pouvons les améliorer", a déclaré Dickey. L'utilisation d'autres métaux, a-t-il ajouté, peut modifier les propriétés conductrices et mécaniques des objets imprimés.

« Gels métalliques pour l'impression conductrice 3D et 4D », l'article mettant en évidence les découvertes de Xing et rédigé par Xing et Dickey, a été publié le 5 juillet dans la revue universitaire Matter.

Bien que l’impression 3D ait encore du chemin à parcourir, Dickey a déclaré que cette technologie pourrait éventuellement être utilisée dans la fabrication d’appareils électroniques, comme les téléphones portables. À court terme, il a déclaré que le gel pourrait être utilisé pour imprimer plus rapidement des prototypes métalliques.

"Mon objectif est de mettre cela entre les mains des utilisateurs et de voir ce que les gens proposent", a déclaré Dickey.