Il y a environ cinq ans, l'impression 3D volumétrique ne pouvait être réalisée que dans de la résine transparente. Des chercheurs de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), en quête d'impressions plus variées, ont mené des recherches qui ont abouti à la réalisation d'impressions dans de la résine opaque, une avancée utile pour le domaine biomédical.

Une imprimante 3D volumétrique

En 2017, les chercheurs de l'EPFL ont mis au point une imprimante capable de réaliser des objets en trois dimensions en quelques secondes seulement, selon un principe très différent des imprimantes 3D classiques. Là où les procédés traditionnels déposent la matière couche par couche, celui de l'EPFL repose sur l'impression volumétrique : de la lumière est projetée à travers un récipient rotatif contenant de la résine, et solidifie celle-ci aux endroits où elle est le plus concentrée.

C'est ainsi qu'a été obtenue, en une vingtaine de secondes, une miniature du Maître Yoda, contre une dizaine de minutes avec une imprimante 3D traditionnelle. Rapide et performante, cette imprimante ne fonctionnait toutefois qu'avec de la résine transparente.

Le défi de la résine opaque

L'impression volumétrique suppose que la lumière projetée traverse la résine selon une trajectoire droite, en conservant une forte concentration tout au long du processus. Dans une résine transparente, cette condition est facile à remplir. Dans une résine opaque en revanche, la lumière est déviée et perd en concentration, un obstacle que les chercheurs ont dû lever.

Corriger la trajectoire de la lumière

Pour y parvenir, l'équipe de l'EPFL a utilisé une caméra pour observer la trajectoire de la lumière dans la résine opaque, puis a transcrit ces données sur ordinateur afin de calculer le décalage à compenser. Une fois cette trajectoire corrigée intégrée à l'imprimante, celle-ci a pu projeter la bonne concentration de lumière tout en corrigeant la déviation, ce qui a permis une impression dans la résine opaque aussi précise et rapide que dans la résine transparente.

Selon les chercheurs, cette méthode pourrait notamment servir à réaliser des impressions volumétriques d'artères artificielles. Leurs prochains travaux visent à imprimer dans d'autres matériaux et à faire évoluer la résolution d'impression, de 0,1 mm jusqu'au micron.