Transformer des huiles végétales en résines biosourcées pour l’impression 3D

Julius Adeyera, ingénieur en fabrication et chercheur à l’Université Georgia Southern, transforme des huiles végétales en résines biosourcées destinées à l’impression 3D, dans le but de relever les défis liés à la durabilité. Adeyera a mis au point une méthode permettant de produire des matériaux aussi performants que les matériaux conventionnels à base de pétrole, mais sans les effets néfastes sur l’environnement.

Ces résines innovantes sont fabriquées à partir d’huiles végétales comme l’huile de soja, l’huile de lin et l’huile de tung. Elles sont compatibles avec les imprimantes 3D commerciales fonctionnant à une longueur d’onde de 405 nm. Il s’agit d’une avancée majeure dans l’évolution des matériaux biosourcés capables de remplir les rôles mécaniques et de durabilité requis dans les applications industrielles. « Il ne s’agit pas seulement de créer des matériaux plus écologiques, mais de concevoir une solution durable aussi performante, voire meilleure, que les résines traditionnelles », a déclaré Adeyera.

Dans les secteurs médical et automobile, ces résines biosourcées peuvent remplacer les résines à base de pétrole lorsque des propriétés thermiques et mécaniques élevées sont nécessaires. Ce qui rend ces matériaux particulièrement remarquables, c’est leur capacité à former des matrices polymères fortement réticulées – une caractéristique qui leur confère une rigidité exceptionnelle, une réduction du retrait et une résistance à la chaleur.

Au cœur de cette recherche se trouve la conversion chimique des huiles végétales en acrylates, qui peuvent ensuite être polymérisés à l’aide de lumière UV. Après exposition à la lumière UV, ces molécules adoptent des structures spécifiques dotées des propriétés requises pour diverses applications.

Parmi les principales réalisations de Julius Adeyera figure son travail coécrit sur l’adaptation de l’huile de tung pour l’impression 3D par liage de poudre (binder jetting). Grâce à la modification chimique des capacités de durcissement et de liaison de l’huile de tung, avec son équipe de chercheurs, il a conçu un matériau capable de remplacer les liants synthétiques. Ce projet démontre également comment les huiles végétales peuvent être appliquées dans diverses techniques de FA et se substituer aux matériaux dérivés du pétrole. La recherche est financée par la Fondation nationale pour la science (NSF).

En montrant comment les huiles végétales, issues de ressources renouvelables, peuvent être transformées en matériaux d’ingénierie, cette étude trace une feuille de route vers une industrie manufacturière plus durable tout en maintenant des standards de qualité élevés. D’autres industries – en dehors de l’impression 3D – nécessitant des matériaux durables et performants peuvent également s’inspirer de ces travaux pour évaluer leurs chaînes d’approvisionnement.

« Beaucoup pensaient que les matériaux biosourcés ne pouvaient pas répondre aux normes de la fabrication moderne », a déclaré Adeyera. « Nous avons prouvé que ce n’est plus le cas. Avec plusieurs projets connexes en attente de publication, nos contributions à la science des matériaux sont sur le point de redéfinir les possibilités des innovations biosourcées. »