L’Oak Ridge National Laboratory (ORNL), situé dans le Tennessee, a développé un matériau à base de plantes composé non seulement des sous-produits de biocarburants mais qui affiche une meilleure adhérence inter-couches. A terme, il espère que ce nouveau matériau d’impression 3D végétal pourra réduire la consommation de thermoplastiques à base de pétrole qui sont moins durables et moins respectueux de l’environnement.
L’ORNL travaille depuis longtemps avec l’impression 3D ; il a notamment investi dans une imprimante 3D XXL BAAM pour créer des pièces à grande échelle. Il avait imprimé en 3D les différentes parties d’une pelleteuse et affirmait avoir créé la cabine en 5 heures seulement à base de fibres de carbone. Il poursuit désormais son avancée dans le secteur de la fabrication additive avec ce nouveau matériau à base de plantes qui pourrait bien faire partie de notre sélection de matériaux étonnants.
Le matériau en question serait composé de caoutchouc, de fibres de carbone, d’ABS et de lignine, son ingrédient clé. La lignine est une biomolécule qu’on retrouve principalement dans le bois et apporte rigidité, imperméabilité et résistance à la décomposition. C’est également un sous-produit des procédés de production des biocarburants ; son utilisation dans le développement d’un nouveau matériau d’impression 3D permettrait donc de réduire les déchets des biocarburants et de créer des plastiques plus résistants.
En termes d’imprimabilité, l’équipe d’ORNL affirme que son matériau à base de plantes a d’excellentes propriétés et performances : la lignine ajouterait naturellement de la solidité aux parois cellulaires végétales. Le matériau, une fois imprimé, aurait démontré une grande résistance entre les couches d’ABS. Amit Naskar de l’ORNL explique : “Nous travaillons avec la lignine depuis 5 ans, on tire donc parti de notre expérience pour peaufiner la composition du matériau".
La fibre de carbone serait également un élément clé dans ce matériau composite. On sait qu’elle permet d’alléger une pièce tout en augmentant sa solidité mais, cette fois-ci, les chercheurs se sont rendu compte qu’en ajoutant des fibres de carbone discontinues, le degré de réticulation s’améliorait, entraînant alors une meilleure adhérence inter-couches. L’ORNL conclut en expliquant que sa recherche pourrait ouvrir une voie vers l’utilisation de la lignine pour remplacer les thermoplastiques à base de pétrole utilisés dans la fabrication additive et ainsi améliorer l’imprimabilité des matériaux avec des performances mécaniques exceptionnelles.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
