La fabrication additive, plus connue sous le nom d’impression 3D, a révolutionné de nombreux secteurs. Cette technologie, en pleine expansion, se heurte néanmoins à un défi majeur : la gestion des déchets post impression. Une avancée significative a été réalisée par des scientifiques Israéliens qui ont mis au point des polymères réversibles, spécialement conçus pour l’impression 3D, capables d’être entièrement recyclés à l’aide d’un four à micro-ondes standard. Voyons ensemble comment les déchets de vos impressions 3D pourront bientôt être recyclés grâce aux micro-ondes.
Une avancée majeure dans le recyclage des plastiques
Ces polymères réversibles, également désignés sous les termes de réseaux polymères covalents dynamiques ou CAN (réseaux covalents adaptables), offrent une solution remarquable pour le traitement, la réimpression et le recyclage.
Leur particularité réside dans la capacité de leurs liaisons covalentes à se réorganiser sous l’effet de stimuli spécifiques.
L’équipe de l’Institut de chimie et du Centre de nanoscience et de nanotechnologie de l’Université hébraïque de Jérusalem a développé ces polymères entièrement recyclables pour l’impression 3D, utilisables à des températures nettement inférieures aux normes habituelles.
Jusqu’à présent, le seul moyen de recycler ses déchets d’impression 3D était de ré-extruder la matières pour créer de nouvelles bobines de fils plastiques. Ils peuvent ainsi être utilisés avec des stylos 3D par exemple.
Le rôle essentiel du four à micro-ondes
Dans ce processus innovant, le four à micro-ondes joue un rôle déterminant. En seulement 10 minutes à une puissance de 216W, les objets imprimés se liquéfient, retrouvant à 97,6% leur état de monomères fonctionnels d’origine.
Cette méthode a été testée sur 11 cycles d’impression-recyclage, démontrant une conservation remarquable des propriétés mécaniques et thermiques des matériaux.
Les chercheurs ont validé l’excellente réversibilité de ce processus par la dissolution complète des pièces après recyclage, en utilisant des techniques telles que la RMN et la spectrophotométrie UV pour évaluer l’efficacité du recyclage.
Applications et perspectives d’avenir
Cette technologie ouvre la voie à une fabrication additive durable, avec des applications potentielles dans divers domaines comme :
- l’électronique
- des dispositifs biomédicaux comme la main bionique
Le professeur Shlomo Magdassi, à la tête de cette recherche, souligne l’importance de cette avancée :
Cette recherche présente une approche durable de l’impression 3D par rayonnement en utilisant des réactions de cycloaddition réversibles. Le nouveau monomère synthétisé se prête à l’impression à des températures nettement inférieures à celles des RCBP précédemment étudiés. L’approche présentée permet des cycles d’impression multiples sans compromettre les propriétés mécaniques et thermiques des objets imprimés et sans avoir à reconstituer les matériaux.
Cette méthode pourrait révolutionner l’utilisation des plastiques dans l’impression 3D, offrant une solution viable face au défi des déchets plastiques.
Le professeur Magdassi voit dans cette recherche une étape significative pour l’avancement de la durabilité, des polymères et de la science des matériaux.
Voici un tableau regroupant les données concernant le processus de recyclage via le micro-ondes :
Paramètre | Valeur | Implication |
---|---|---|
Température de traitement | Inférieure aux normes habituelles | Facilite l’impression 3D |
Puissance du micro-ondes | 216W | Optimise le processus de recyclage |
Temps de recyclage | 10 minutes | Rend le processus rapide et efficace |
Taux de récupération des monomères | 97,6% | Assure une haute efficacité de recyclage |
Cycles d’impression-recyclage testés | 11 cycles | Démontre la durabilité du matériau |
Source : https://en.huji.ac.il/