samedi, décembre 20, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats

La découverte de polymères donne au « sable imprimé en 3D » une super résistance

par La rédaction
23 novembre 2021
en Recherche, Technologie
Des chercheurs du Oak Ridge National Laboratory du ministère de l’énergie ont conçu un nouveau polymère pour lier et renforcer le sable de silice pour la fabrication additive par jet de liant, une méthode d’impression 3D utilisée par les industries pour le prototypage et la production de pièces.

Le polymère imprimable permet de créer des structures de sable aux géométries complexes et à la résistance exceptionnelle, tout en étant soluble dans l’eau.

L’étude, publiée dans Nature Communications, montre un pont de sable imprimé en 3D qui, à 6,5 centimètres, peut supporter 300 fois son propre poids, un exploit comparable à celui de 12 Empire State Buildings assis sur le pont de Brooklyn.

Le procédé d’impression par jet de liant est moins cher et plus rapide que les autres méthodes d’impression 3D utilisées par l’industrie. Il permet de créer des structures 3D à partir de divers matériaux en poudre, offrant ainsi des avantages en termes de coût et d’évolutivité. Le concept s’inspire de l’impression à jet d’encre, mais au lieu d’utiliser de l’encre, la tête de l’imprimante projette un polymère liquide pour lier un matériau en poudre, tel que du sable, construisant ainsi une structure 3D couche par couche. C’est le polymère de liaison qui confère au sable imprimé sa résistance.

L’équipe a utilisé son expertise en matière de polymères pour concevoir un liant en polyéthylèneimine (PEI) qui a permis de doubler la résistance des pièces en sable par rapport aux liants classiques.

Les pièces imprimées par jet de liant sont initialement poreuses lorsqu’elles sont retirées du lit d’impression. Elles peuvent être renforcées en infiltrant la conception avec un matériau supergluant supplémentaire appelé cyanoacrylate qui remplit les espaces. Cette deuxième étape a permis de multiplier par huit la résistance de la première étape, rendant le composite sable-polymère plus solide que tout autre et que tous les matériaux de construction connus, y compris la maçonnerie.

« Peu de polymères sont aptes à servir de liant pour cette application. Nous recherchions des propriétés spécifiques, telles que la solubilité, qui nous donneraient le meilleur résultat. Notre principale découverte a été la structure moléculaire unique de notre liant PEI qui le rend réactif avec le cyanoacrylate pour obtenir une résistance exceptionnelle« , a déclaré Tomonori Saito de l’ORNL, chercheur principal du projet.

Un nouveau polymère mis au point au Oak Ridge National Laboratory renforce le sable pour des applications de fabrication additive. Un pont de sable de 6,5 centimètres imprimé en 3D, illustré ici, a tenu 300 fois son propre poids.

Les pièces formées avec des liants conventionnels sont rendues plus denses grâce à des matériaux d’infiltration, comme la super colle, mais aucun n’a atteint une performance proche de celle du liant PEI. L’impressionnante résistance du liant PEI provient de la façon dont le polymère réagit pour se lier au cyanoacrylate pendant le durcissement.

Une application potentielle du sable super résistant est l’amélioration de l’outillage pour la fabrication de composites.

Le sable de silice est un matériau bon marché et facilement disponible qui suscite un intérêt croissant dans les secteurs de l’automobile et de l’aérospatiale pour la création de pièces composites. Les matériaux légers, tels que la fibre de carbone ou la fibre de verre, sont enroulés autour de noyaux de sable imprimés en 3D, ou « outils », et durcis à la chaleur. Le sable de silice est intéressant pour l’outillage car il ne change pas de dimensions lorsqu’il est chauffé et parce qu’il offre un avantage unique en matière d’outillage lavable. Dans les applications composites, l’utilisation d’un liant soluble dans l’eau pour former des outils en sable est importante car elle permet une simple étape de lavage à l’eau du robinet pour enlever le sable, laissant une forme composite creuse.

Articles à explorer

Le chimiste Yuwei Gu (à gauche) et l'étudiant diplômé Shaozheng Yin de l'université Rutgers utilisent un appareil de chromatographie par perméation de gel pour

Des scientifiques développent des plastiques qui peuvent se décomposer, luttant contre la pollution

1 décembre 2025
Un film plastique ultra-fin qui protège de la rouille et de la corrosion

Un film plastique ultra-fin qui protège de la rouille et de la corrosion

15 novembre 2025

« Pour garantir la précision des pièces d’outillage, il faut un matériau qui ne change pas de forme pendant le processus, c’est pourquoi le sable de silice est prometteur. Le défi a été de surmonter la faiblesse structurelle des pièces en sable« , a déclaré Dustin Gilmer, étudiant au Bredesen Center de l’université du Tennessee et auteur principal de l’étude.

Les moules et noyaux actuels de moulage en sable ont un usage industriel limité car les méthodes commerciales, telles que l’outillage de lavage, appliquent une chaleur et une pression qui peuvent provoquer la rupture ou l’échec des pièces en sable dès le premier essai. Des pièces en sable plus résistantes sont nécessaires pour soutenir la fabrication à grande échelle et permettre une production rapide de pièces.

« Notre composite de sable polymère à haute résistance augmente la complexité des pièces qui peuvent être fabriquées avec des méthodes de projection de liant, permettant des géométries plus complexes, et élargit les applications pour la fabrication, l’outillage et la construction« , a déclaré Gilmer.

Le nouveau liant a remporté un prix R&D 100 en 2019 et a été licencié par le partenaire industriel ExOne pour la recherche.

L’article de la revue est publié sous le titre « Additive manufacturing of strong silica sand structures enabled by polyethyleneimine binder. »

Les travaux ont été parrainés par l’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy du DOE et ont utilisé des ressources soutenues par l’Office of Science du DOE.

L’UT-Battelle gère l’ORNL pour le compte de l’Office of Science du ministère de l’énergie, le plus grand soutien à la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis.

CREDIT : Dustin Gilmer/University of Tennessee, Knoxville

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: imprimante 3dpolymeresable
Article précédent

« L’augmentation de la production éolienne n’est plus une option, c’est un impératif. » (Tribune)

Article suivant

Vers le développement de sites agrivoltaïques de grande capacité

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

L'Université Carlos III de Madrid (UC3M) a inauguré aujourd'hui son Centre de calcul scientifique (C3).
Recherche

Le nouveau supercalculateur de l’UC3M se classe parmi les 15 % de systèmes les plus puissants

il y a 19 heures
Des scientifiques dévoilent une percée qui pourrait transformer la transmission d'énergie
Recherche

Des scientifiques dévoilent une percée qui pourrait transformer la transmission d’énergie

il y a 21 heures
Microscope image showing the layered structure of a new 3D-printed aluminum alloy. The wave-like patterns are “melt pool
Impression

Comment l’impression 3D crée des pièces de véhicules plus résistantes 

il y a 22 heures
Comment les algorithmes inspirés du cerveau pourraient réduire les coûts énergétiques de l'IA
Intelligence artificielle

Comment les algorithmes inspirés du cerveau pourraient réduire les coûts énergétiques de l’IA

il y a 1 jour
Les drones DJI surveillent les glaciers péruviens menaçant 120 000 personnes
Recherche

Les drones DJI surveillent les glaciers péruviens menaçant 120 000 personnes

il y a 2 jours
SPIE et Tesla scellent un partenariat européen sur le stockage d'énergie
Batterie

SPIE et Tesla scellent un accord-cadre européen sur le stockage d’énergie

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant

Vers le développement de sites agrivoltaïques de grande capacité

Retrofleet lance son offre d'autocar électrique rétrofité

Construire en béton, sans couler de béton

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Votre corps est plein de médicaments, ces chercheurs ont découvert un moyen de le synthétiser

Votre corps est plein de médicaments, ces chercheurs ont découvert un moyen de le synthétiser

20 décembre 2025
Trop d'électricité, pas assez de demande : comment sortir de l'impasse ?

Trop d’électricité, pas assez de demande : comment sortir de l’impasse ?

19 décembre 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com