Des objets imprimés en 3D qui se réparent eux-mêmes

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Imaginez que vous êtes au volant de votre nouveau véhicule loin de la civilisation, et que l’un de vos pneus éclate, qu’allez-vous faire ? Si ce dernier a été imprimé en 3D, vous aurez peut-être la chance qu’il se répare par lui-même.

Des objets qui se réparent automatiquement

C’est exactement ce que des chercheurs ont mis au point; des matériaux imprimés en 3D qui peuvent se réparer eux-mêmes après une fracture ou une perforation, ce qui pourrait changer la donne dans l’industrie de la chaussure, de la fabrication de pneus, du développement de la robotique douce et peut-être même de l’électronique.

Le professeur assistant Qiming Wang et des étudiants de la Viterbi School of Engineering de l’Université de Californie du Sud ont commencé par utiliser un procédé de fabrication utilisant la lumière pour solidifier une résine liquide, appelée photopolymérisation.

Afin de permettre aux objets imprimés de se réparer eux-mêmes, l’équipe a dû trouver un mélange optimal pour oxyder le groupe chimique qui permet ce type d’impression 3D, de sorte que la résistance et la fonction d’origine soient conservées après l’autoguérison.

« Lorsque nous augmentons progressivement l’oxydant, le comportement d’autoguérison devient plus fort, mais le comportement de photopolymérisation devient plus faible », a déclaré Wang. « Il existe une compétition entre ces deux comportements et nous avons finalement trouvé le rapport qui permet à la fois une auto-cicatrisation élevée et une photopolymérisation relativement rapide. »

Après 2 heures les objets s’étaient complètement réparés

L’équipe a testé sa méthode en imprimant divers objets, dont un patin, un robot, un composite multiphase et un capteur électronique, puis en les coupant en deux. Après environ 2 heures à 60 ° Celsius, la plupart des objets s’étaient complètement guéris. Cela a pris un peu plus de temps pour le capteur, environ deux fois plus, en raison de la présence de carbone utilisé pour transmettre de l’électricité.

Les chercheurs disent que le temps de réparation pourrait être réduit en augmentant la température. « Nous montrons que, sous différentes températures, de 40 à 60 ° Celsius, un matériau peut se guérir à près de 100% », a commenté Kunhao Yu, premier auteur de l’étude. « En modifiant la température, nous pouvons manipuler la vitesse de cicatrisation, même sous la température ambiante, le matériau peut toujours se guérir de lui-même. »

Des composants automobiles auto-réparateurs

L’équipe étudie actuellement la mise au point d’une gamme de matériaux capables de s’autosoigner, ce qui pourrait permettre de produire des composants automobiles ou des gilets pare-balles autoréparateurs. Un article détaillant cette recherche a été publié dans la revue Nature.

Source : University of Southern California
Crédit photo sur Unsplash : Roberto Nickson

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