Des chercheurs de l’Université de Wageningen ont produit une tasse en plastique qui peut changer de couleur grâce aux nanoparticules et à l’impression 3D.

La nanotechnologie est aujourd’hui utilisée dans un large éventail de recherches. Si la technologie révolutionne les procédés de fabrication, il faut noter que son utilisation de base a d’abord été appliquée à des objets quotidiens comme le verre ou la poterie.

Dans cette étude, les chercheurs fabriquent un nanocomposite imprimable en 3D composé de nanoparticules dichroïques d’or et d’un polymère imprimable en 3D.

Ils ont d’abord créé une solution dichroïque en utilisant une version modifiée de la méthode Turkevich afin de réduire les ions or en nanoparticules d’or. Il suffit de quelques minutes pour obtenir une synthèse : la couleur passe de la solution jaune initiale des ions or à un bleu une fois qu’ils ont ajouté une solution de citrate. Deux minutes plus tard, la couleur est devenue noire avant de devenir dichroïque après deux autres minutes d’ébullition.

« L’étude en fonction du temps montre la formation de petits noyaux d’or qui se regroupent dans le temps pour former des structures nanofilaires concomitantes au premier changement de couleur. Le second changement de couleur, du noir d’encre au violet, s’accompagne d’une amélioration de la diffusion, donnant à la solution violette un reflet brun. En bouillant, les nanofils d’or se fragmentent, créant des nanoparticules avec une grosse tête et une longue queue mince, comparable à un têtard. Avec le temps, la queue commence à rétrécir. »

Après avoir infusé la solution de nanoparticules dichroïques d’or dans de l’alcool polyvinylique (PVA), le plastique a été extrudé en filament. Les chercheurs l’ont ensuite utilisé sur un Ultimaker 2 pour imprimer les pièces en 3D. L’utilisation de ce matériau donne un aspect marron aux parties imprimées en 3D lorsque la lumière brille sur le devant, mais lorsque la lumière brille derrière, la couleur devient violette transparente.

Selon les chercheurs, les objets imprimés en 3D peuvent être revêtus pour obtenir une imperméabilité à l’eau et une stabilité à température ambiante pendant une longue période. La méthodologie décrite dans cette recherche peut être utilisée à la fois par les artistes et dans l’étude des propriétés optiques des nanoparticules ou encore dans la fabrication additive de filtres optiques.

 

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