« Aussi solide que du béton », l’invention d’un matériau à base de marc de café pour l’impression 3D

Actuellement, la plupart des imprimantes 3D grand public utilisent des matériaux à base de plastique en guise de consommables. Parmi les thermoplastiques les plus utilisés dans le domaine de la fabrication additive, on peut citer le PLA (acide polylactique) et l’ABS (acrylonitrile butadiène styrène). Pour rendre l’impression 3D plus écologique, Michael Rivera, professeur adjoint à l’Institut ATLAS et au Département d’informatique de l’Université de Colorado à Boulder, a alors eu l’idée de créer un consommable à base de marc de café.

Une idée née dans un café

Michael Rivera affirme que le concept lui est venu à l’esprit pour la première fois quand il était étudiant à l’université Carnegie Mellon à Pittsburgh, en Pennsylvanie. À l’époque, il travaillait dans un café qui avait passé un accord avec une organisation locale pour permettre à celle-ci de récupérer son marc de café et le transformer en compost. Toutefois, en raison de la crise sanitaire de la COVID-19, la collaboration entre les deux entités a dû prendre fin, obligeant l’établissement à gérer d’énormes quantités de déchets. C’est à ce moment-là que Rivera s’est rendu compte qu’il pouvait en faire usage pour l’impression 3D. « La plupart des imprimantes 3D grand public sur le marché impriment aujourd’hui avec des thermoplastiques. Le plus courant est l’acide polylactique ou PLA. Ce matériau est théoriquement compostable, mais seule une fraction des installations de compostage l’accepte », explique le chercheur.

Des ingrédients biodégradables

Avec l’aide de ses camarades, le jeune inventeur a développé un nouveau type de consommable pour imprimantes 3D. Celui-ci consiste en une pâte composée de marc de café, d’eau et de gomme de cellulose en poudre. Le mélange contient aussi de la poudre de gomme Xanthane. Ces deux derniers ingrédients servent d’additifs dans certains produits alimentaires et sont connus pour leur caractère biodégradable. En mixant l’ensemble, les chercheurs ont obtenu une matière dont la texture est proche de celle du beurre de cacahuète.

Aussi solide que du béton non armé

Par sa consistance, la pâte ne pouvait pas être introduite directement dans une imprimante 3D conventionnelle. L’équipe a ainsi dû modifier une imprimante pour la rendre compatible avec la nouvelle matière. Finalement, ils ont réussi à imprimer en 3D des objets qui, une fois secs, présentaient une solidité comparable à celle du béton non armé. « Nous avons fabriqué des objets très courants et nous les avons laissés tomber, et ils ne sont pas encore cassés », précise l’inventeur. Les chercheurs sont conscients que l’impression utilisant du marc de café est un concept peu viable. Néanmoins, ils espèrent que leurs travaux ouvriront la voie à d’autres découvertes susceptibles de révolutionner l’univers de la fabrication additive. Plus d’informations : colorado.edu.

Que pensez-vous de ce matériau à base de marc de café ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte (cliquez ici pour publier un commentaire).