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12 novembre 2019

Un nouveau polymère rend plus écologique l’impression 3D de e-textiles

En mettant au point un matériau polymère compatible avec l’impression 3D appliquée aux e-textiles*, une doctorante de l’Université de Borås, en Suède, fait d’une pierre deux coups : elle démonétise les procédés conventionnels (sérigraphie, jet d’encre), gourmands en énergie, en eau et produits chimiques et sources de déchets et raccourcit les étapes du process en permettant une impression directe et ciblée sur le textile.

Dans le cadre de son projet de recherche — au sein du programme de doctorat Erasmus Mundus sur la gestion durable et le design textile (SMDTex) —, Razieh Hashemi Sanatgar a mis au point un matériau polymère sous forme de filaments pour alimenter une imprimante 3D à technologie FDM** (Fused Deposition Modeling ou Dépôt de fils fondus). L’objectif : développer des textiles intelligents et fonctionnels, un des thèmes de recherche phares de l'Université de Borås.
 
Pour y parvenir, Razieh a dû relever quelques défis. Comme obtenir et conserver les propriétés de conductivité électrique des filaments après leur passage dans l’imprimante 3D à l’aide d’un nanocomposite***. « En obtenant ce nanocomposite, nous avons réussi à optimiser ses propriétés avant et après l'impression 3D, précieux pour contrôler les propriétés et leurs modifications après l'impression. » Autre challenge pour Razieh, l'impression 3D sur les textiles étant une technologie nouvelle : explorer les propriétés d’adhérence de nanocomposites sur les textiles. 
 
« Le procédé intégré et sur mesure que j’ai mis au point utilise moins d'eau, d'énergie et de produits chimiques, génère moins de déchets et laisse donc une faible empreinte écologique », souligne Razieh, qui ajoute : « il permet aussi d’obtenir une impression personnalisée, directement sur le matériau textile et aux endroits voulus ».
 
Ce procédé trouve déjà sa place dans des domaines d'application : bandages intelligents, gants de réalité virtuelle, vêtements aux propriétés sensorielles et calorifiques, équipements médicaux, pour l'industrie automobile, l'aérospatiale…
 
* Les e-textiles réunissent les avantages de deux mondes : les formes souples de tissus en polymères et la flexibilité fonctionnelle de l’électronique.
** Le procédé FDM, inventé à la fin des années 1980, consiste à porter à la fusion de petites gouttes de matière plastique qui créent la forme couche après couche. Une fois que la goutte quitte l’applicateur, elle durcit de manière immédiate tout en se fondant avec les couches inférieures. C’est le procédé de loin le moins coûteux, utilisé dans la grande majorité des imprimantes 3D vendues aux particuliers. L’ABS, les polyesters thermoplastiques comme le PLA et les polymères biodégradables peuvent être travaillés avec ce procédé.
*** Un nanocomposite de polymère est constitué par un ou plusieurs polymères avec des nanoparticules ou nanocharges dispersées dans la matrice du polymère.
 
Source : https://phys.org/news/2019-10-method-production-smart-functional-textiles.html

© Laurent Vu / SIPA