Des chercheurs de l’Université Concordia ont développé une nouvelle technique d’impression 3D qui utilise des ondes sonores pour déposer directement des structures microscopiques sur des polymères souples, comme le silicone, avec une précision bien supérieure aux méthodes existantes.
Cette approche, appelée « impression sonore proximale« , ouvre de nouvelles possibilités pour la fabrication de dispositifs à l’échelle microscopique utilisés dans la santé, la surveillance environnementale et les capteurs avancés.
La technique repose sur des ultrasons focalisés pour déclencher des réactions chimiques qui solidifient les polymères liquides exactement à l’endroit où l’impression est nécessaire. Contrairement aux méthodes conventionnelles qui utilisent la chaleur ou la lumière, l’impression 3D basée sur le son fonctionne avec des matériaux clés utilisés dans les dispositifs microfluidiques, les systèmes « lab-on-a-chip » et l’électronique souple, qui sont difficiles à imprimer à petite échelle.
Ces travaux s’appuient sur une percée antérieure de l’équipe concernant l’impression sonore directe, qui avait montré que les ultrasons pouvaient polymériser des matériaux à la demande. Si cette méthode précédente démontrait le concept, elle souffrait d’une résolution et d’une répétabilité limitées. La nouvelle approche proximale place la source sonore beaucoup plus près de la surface d’impression, permettant un contrôle bien plus précis.
Par conséquent, les chercheurs ont pu produire des détails jusqu’à 10 fois plus petits que les méthodes antérieures, tout en utilisant nettement moins d’énergie et en améliorant la répétabilité.
Cette précision améliorée permet d’imprimer des canaux microfluidiques complexes, des capteurs flexibles et des structures multi-matériaux en un seul processus. À l’avenir, la méthode pourrait accélérer le prototypage de dispositifs de diagnostic médicaux, de technologies portables et de composants pour robots souples, offrant aux fabricants une voie plus simple et plus polyvalente pour produire des systèmes à l’échelle microscopique.
Shervin Foroughi, doctorat 2025, et Muthukumaran Packirisamy, professeur au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial de l’École de génie et d’informatique Gina Cody, ainsi que Mohsen Habibi de l’Université de Californie à Davis, ont rédigé l’article.
Lire l’article cité : « New sound-based 3D printing method enables finer, faster microdevices» / Article : Proximal sound printing: direct 3D printing of microstructures on polymers – Journal : Microsystems & Nanoengineering – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
Source : Concordia U.
