Des chercheurs de l’université de Heidelberg, en Allemagne, ont fabriqué des encres permettant d’imprimer des microstructures 3D biocompatibles complexes à partir de matières premières extraites des microalgues.
Dirigée par le professeur Eva Blasco de l’IMSEAM (Institute for Molecular Systems Engineering and Advanced Materials) de l’université de Heidelberg, l’équipe explore l’utilisation de matériaux à base de microalgues qui pourraient être exploités pour des cultures cellulaires en 3D ou des échafaudages en 3D.
L’utilisation de l’impression laser 3D à deux photons au niveau de la fabrication
Dans la longue liste des techniques de FA pouvant être utilisées, l’équipe a identifié l’impression laser 3D à deux photons comme la plus bénéfique pour la fabrication à l’échelle micro et nanométrique. Comme l’expliquent les chercheurs, le processus consiste à focaliser un faisceau laser sur une résine liquide photoréactive, appelée « encre ». La lumière laser active ensuite des molécules spéciales appelées photo-initiateurs et déclenche une réaction chimique qui entraîne la solidification locale de l’encre.
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Pourquoi s’intéresser aux microalgues pour développer de nouveaux matériaux ?
Les polymères d’origine pétrochimique qui sont actuellement traités par la technique d’impression laser 3D à deux photons entraînent l’épuisement des combustibles fossiles et l’émission de gaz à effet de serre, sans compter qu’ils contiennent souvent des particules toxiques. Les microalgues deviennent donc intéressantes en raison de leur taux de croissance rapide, de leur fixation du CO2 pendant la culture et de leur biocompatibilité. Pourtant, selon le professeur Blasco, elles « n’ont guère été considérées comme des matières premières pour l’impression 3D à base de lumière ».
L’équipe de l’université de Heidelberg a utilisé deux espèces de microalgues, Odontella Aurita et Tetraselmis Striata, qui contiennent beaucoup de triglycérides. Ces triglycérides ont été éliminés et traités à l’aide d’acrylates. Les pigments verts photoactifs contenus dans les microalgues ont servi de photo-initiateurs.
Ils déclenchent une réaction chimique qui solidifie l’encre en structures 3D. Ces structures 3D étaient précises et présentaient des cavités complexes avec des toits en surplomb. Le taux de survie des microéchafaudages 3D était efficace et a ouvert la voie à de nouvelles possibilités d’impression 3D par la lumière.
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