Nanotechnology Now - Communiqué de presse : Présentation : Impression par ultrasons de matériaux 3D, potentiellement à l'intérieur du corps

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Résumé:
Une nouvelle approche de l'impression tridimensionnelle (3D) utilise des ondes ultrasonores pour créer des objets à partir d'encres durcies par ultrasons.

Présentation : Impression par ultrasons de matériaux 3D, potentiellement à l'intérieur du corps

Washington, DC | Publié le 8 décembre 2023

Cette approche permet l’impression 3D volumétrique même sur des supports opaques ou à de grandes profondeurs de pénétration, y compris potentiellement à l’intérieur du corps. Les technologies d’impression 3D sont sur le point de révolutionner les processus de fabrication pour un large éventail d’applications. L'impression volumétrique, une technique d'impression 3D émergente, permet de créer des objets plus rapidement et avec une meilleure qualité de surface que les méthodes d'impression qui construisent des objets couche par couche. La plupart des techniques d'impression volumétrique existantes reposent sur la lumière pour déclencher la photopolymérisation dans des encres optiquement transparentes. Cependant, la diffusion de la lumière par les encres elles-mêmes, la présence d'additifs fonctionnels dans les encres et le blocage de la lumière par les parties déjà durcies de la construction limitent les choix de matériaux et les tailles de construction réalisables, en particulier dans les configurations qui nécessitent une pénétration profonde de la lumière. Par rapport aux ondes lumineuses, les ondes ultrasonores peuvent pénétrer beaucoup plus profondément dans les matériaux et peuvent, en principe, être utilisées pour déclencher la polymérisation. Ici, Xiao Kuang et ses collègues présentent une nouvelle approche de l'impression volumétrique qu'ils appellent l'impression volumétrique acoustique à pénétration profonde (DAVP), qui utilise des ondes ultrasonores focalisées et une « encre sono ». L'encre sono développée par les auteurs surmonte les principaux défis de l'impression volumétrique acoustique en utilisant un absorbeur acoustique adaptatif thermiquement réactif pour former un gel visqueux qui empêche l'écoulement tout en déclenchant simultanément une polymérisation déclenchée par la chaleur. Lors des tests, DVAP a permis aux auteurs d’imprimer rapidement des objets à partir de divers matériaux nanocomposites à l’échelle millimétrique – et à plusieurs centimètres de profondeur dans des supports opaques. À titre de preuve de concept, Kuang et al. appliqué DAVP à la fabrication à grande vitesse et à haute résolution à travers les tissus et à la médecine mini-invasive. Grâce à des expériences sur des tissus ex vivo infusés avec de l'encre sono, les auteurs démontrent la fabrication in situ d'os artificiel et d'une fermeture de l'appendice auriculaire gauche. Dans une perspective connexe, Yuxing Yao et Mikhail Shapiro discutent de l'approche DAVP, de ses limites et de ses utilisations potentielles, y compris les procédures médicales mini-invasives. "Il est concevable que les chaussures de course du futur puissent être imprimées avec la même méthode acoustique qui répare les os", écrivent Yao et Shapiro.

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Cellulaire : 1-314-378-1967
Mikhaïl G. Shapiro
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