L’impression 3D vient de gagner une nouvelle recrue : la xolographie. Derrière ce nom barbare se cache une technique de fabrication sophistiquée, basée sur la photopolymérisation d’une résine, à la fois rapide et précise.
Les chercheurs à l’origine de son invention, issus de l’université de sciences appliquées de Brandebourg (Allemagne), ont présenté leurs travaux dans la revue Nature le 23 décembre. Ils ont déjà créé une start-up, Xolo, en vue de commercialiser leur machine.
Un projecteur et une toile
Comme les autres techniques de stéréolithographie, la xolographie fonctionne grâce à une résine photosensible, qui durcit au contact d’un rayon lumineux. Alors que la stéréolithographie utilise un laser pour dessiner la pièce point par point, cette nouvelle technique fabrique directement la pièce couche par couche.
"Dans la machine, un projecteur envoie une image 2D d’une tranche de l’objet, comme pour regarder un film avec un vidéoprojecteur, explique Jean-Daniel Penot, expert fabrication additive à l’école d’ingénieur Cesi. Cette image est projetée sur un plan de lumière, proche de l’ultraviolet, lui-même projeté à la perpendiculaire dans la cuve de résine."
Ainsi, ce plan de lumière fait office de toile. C’est là que la résine se solidifie et qu’apparait instantanément une tranche de l’objet. Ne reste qu’à répéter l’opération, en déplaçant la cuve de résine, jusqu’à ce que la fabrication soit terminée. "C’est un procédé novateur, qui demande une réelle maîtrise de la chimie du matériau, de la micromécanique et de l’optique", estime l’expert.
Bio-impression et dispositifs optiques
Non sans atout. "Cela reste de la fabrication couche par couche, mais c’est extrêmement rapide, observe Jean-Daniel Penot. En quelques secondes, la pièce est terminée." D’après ses inventeurs, la xolographie serait 100 000 fois plus rapide que la photopolymérisation à deux photons, une autre méthode notamment portée par la pépite française Microligt3D.
"Cette technique est extrêmement lente car la résine se solidifie lorsque deux photons se rencontrent, explique Jean-Daniel Penot. Elle est aussi très précise, permettant d’atteindre des résolutions de l’ordre de 100 nanomètres, contre environ 30 microns pour la xolographie." Une précision cependant supérieure à celle de la stéréolithographie classique, elle aussi plus lente.
Comme les autres techniques d’impression à base de résine photosensible, la xolographie est limitée à la fabrication d’objets transparents. D’après ses créateurs, elle trouverait d’ores et déjà des applications dans la bio-impression – de dispositifs biocompatibles ou de structures pouvant accueillir des cellules – mais aussi dans la fabrication de dispositifs optiques complexes.
