Une équipe de l'université Texas A&M et du laboratoire de recherche de l'armée américaine a mis au point une nouvelle famille de polymères d'impression 3D recyclables et auto-régénérants, envisagée notamment comme revêtement de nouvelle génération.
Une réticulation ajustable et réversible
En augmentant le nombre de molécules de réticulation dans des élastomères existants, les chercheurs sont parvenus à personnaliser la résistance et la rigidité de ces matériaux. Les liaisons chimiques des réseaux covalents peuvent se détacher puis se reformer sous l'effet de la chaleur : toute liaison rompue peut ainsi être « réparée et solidifiée » par simple chauffage. Les applications envisagées vont des membres artificiels aux composants aérospatiaux flexibles, en passant par des tuyaux, joints et caoutchoucs, avec un usage possible dans la lutte contre la corrosion.
Des promesses pour la biomédecine et la robotique douce
« Nous avons créé un groupe de matériaux dont les propriétés peuvent être ajustées pour obtenir soit la durabilité et l'élasticité du caoutchouc naturel, soit la résistance des plastiques porteurs », explique la Dr Svetlana Sukhishvili, professeure au département de science et d'ingénierie des matériaux de Texas A&M. Selon elle, la capacité de ces polymères à s'autoréparer en quelques secondes les rend particulièrement adaptés aux prothèses réalistes et à la robotique douce, avec des applications militaires potentielles comme les plateformes agiles pour véhicules aériens.
Une alternative aux techniques existantes
Les méthodes actuelles peinent à concilier adhérence entre couches et coût maîtrisé : les encres liquides complexes restent onéreuses, le FDM classique n'offre pas le même niveau d'adhérence ni de résistance mécanique, et les résines élastomères, plus résistantes que les photopolymères ordinaires, ne se recyclent pas. Lors des essais, l'équipe a produit des objets solides par impression FDM avec son nouvel élastomère ; en dessous de 120 °C, la viscosité du matériau augmente fortement, signe d'une reformation du réseau polymère en une structure dynamique stable.