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Des scientifiques forestiers impriment de la lignine en 3D pour une construction légère durable – ImpressionEn3D.com

Le terme scientifique forestier peut être une nouveauté pour une grande partie du grand public, mais elle s’applique à l’étude de nouveaux matériaux pour l’impression 3D d’une manière très intrigante. Les composites se prêtent aux choix infinis disponibles, que les matériaux proviennent de sources naturelles ou synthétiques. Désormais, une équipe de recherche dirigée par le professeur Marie-Pierre Laborie de la Chaire de biomatériaux forestiers de l’Université de Fribourg a créé un nouveau synthétique biodégradable à base de bois qui peut être développé en un biopaste visqueux pour l’impression 3D de géométries complexes. La preuve de leur étude a récemment été publiée dans les deux Matériaux bio appliqués et Biomacromolécules concernant les détails de leur nouveau composite.

La lignine est également un polymère organique utilisé dans des études de recherche antérieures; par exemple, il a été mélangé avec du nylon et du carbone pour une meilleure imprimabilité, ainsi qu’avec de la cellulose et de l’amidon pour agir comme liant. Laborie et son équipe ont reconnu le potentiel de la lignine car elle renforce les parois cellulaires des plantes, ce qui donne une structure ligneuse stable qui est finalement «lignifiée».

Ce trait évolutif protège les plantes des éléments et des insectes. Connu comme déchet de la production de papier, il est généralement brûlé comme source de bioénergie. Laborie et son équipe ont commencé à explorer de meilleures façons d’utiliser la matière première, en étudiant les recherches antérieures concernant l’utilisation de la lignine pour le biopaste et le développement de biosynthétiques.

Bien que les auteurs considèrent leur nouveau composite de lignine comme potentiellement adapté aux applications de «construction légère», ils signalent que des recherches supplémentaires seront d’abord nécessaires. Actuellement, ils expérimentent avec de la lignine pure fabriquée dans une bioraffinerie pilote au Fraunhofer Center for Chemical-Biotechnological Processes (CBP) à Leuna, une ville de l’est de l’Allemagne connue pour la production de produits chimiques.

«… Si les déchets de l’industrie papetière peuvent également être traités directement, il reste à rechercher», déclarent les auteurs.

D’autres études reposaient sur le traitement chimique ou sur l’expérimentation de différents matériaux. Certaines études ont utilisé de la lignine de hêtres, tandis que d’autres l’ont extraite de différentes plantes aux caractéristiques matérielles variables.

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La recherche a été initiée par le Sustainability Center Freiburg et la Fraunhofer Society, avec la recherche et l’impression 3D avec le professeur Christian Friedrich et le Dr Gopakumar Sivasankarapillai au Centre de recherche sur les matériaux de Fribourg (FMF) de l’Université de Fribourg et avec le Dr Gilberto Siqueira au Laboratoire fédéral suisse d’essais et de recherche sur les matériaux (EMPA) à Dübendorf, Suisse.

[Source / Images: ScienceDaily; Phys Org; University of Freiburg]

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