Imprimer en 3D avec du verre pose des contraintes bien plus lourdes qu'avec un plastique classique. Trois difficultés reviennent systématiquement dans les projets de recherche sur le sujet : la température de travail du matériau, la nature de la matière première utilisée, et la résolution atteignable.
Une technologie née il y a une dizaine d'années
Le projet G3DP, porté par des chercheurs du MIT, a été le premier à réussir l'impression de verre transparent, avant une évolution du procédé avec G3DP2 en 2017. La même année, l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) explore une autre voie : une encre de verre utilisable sur une imprimante 3D classique, pour des formes complexes. Une fois la pièce imprimée, elle est chauffée pour éliminer la matière fondue superflue ayant servi à acheminer les particules, ne laissant qu'un verre transparent et lisse, capable de reproduire, à petite échelle, les créneaux d'un château fort ou une structure alvéolée.
Vers la haute résolution
D'autres procédés visent une précision beaucoup plus fine, jusqu'à environ 160 nanomètres avec post-traitement : la pièce est d'abord chauffée pour éliminer ses constituants polymères, puis portée à plus haute température pour fritter le verre. Le résultat, transparent et résistant, intéresse particulièrement la microtechnologie.
Des applications encore émergentes
Le verre imprimé en 3D est étudié pour l'architecture, mais aussi pour des usages plus inattendus : des dispositifs de préservation de la biodiversité, par exemple, tirant parti d'un matériau ultra léger et transparent, donc capable d'enregistrer les variations de lumière, et résistant aussi bien au grand froid qu'à la forte chaleur. Ces usages restent expérimentaux, mais illustrent des propriétés difficiles à obtenir avec d'autres matériaux.