Innovation

BactoInk : l’invention d’une encre innovante pour imprimer en 3D des os et restaurer les œuvres d’art

Des chercheurs de Lausanne ont inventé une encre pour l'impression 3D inspirée de la coquille des mollusques.

Avez-vous déjà observé la coquille d’un mollusque ? Figurez-vous que ces coquilles, dans lesquelles les animaux à corps mous se protègent, sont solides, rigides et poreuses. Ces matériaux produits à l’état naturel sont ardus à reproduire en laboratoire, notamment en termes de matériaux respectueux de l’environnement. Des chercheurs de l’EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) ont inventé une méthode pour reproduire les os ou coquilles, imprimés en 3D grâce à une encre chargée de bactéries productrices de carbonate de calcium. Cette dernière pourrait notamment être très utile lors de la restauration d’œuvres d’art endommagées et l’on vous explique pourquoi.

Quelle est cette invention ?

La découverte des chercheurs de l’EPFL se définit par un bio-composite minéralisé, plus précisément une encre contenant des bactéries, destinée à l’impression 3D. Cette encre serait d’une solidité et d’une légèreté exceptionnelles et elle serait également respectueuse de l’environnement. Ses domaines d’application seraient très larges, allant de la restauration d’œuvres d’art à la biomédecine. Pour parvenir à cette découverte, les chercheurs se sont inspirés encore une fois du biomimétisme. Leur encre imprimable en 3D contient du « Sporosarcina pasteurii : une bactérie qui, lorsqu’elle est exposée à une solution contenant de l’urée, déclenche un processus de minéralisation qui produit du carbonate de calcium (CaCO3). » apprend-on dans l’étude publiée sur le site Science Direct. L’encre obtenue, baptisée BactoInk, se minéralise progressivement en quelques jours, la rendant semblable à une coquille de mollusque en termes de résistance.

Une forme imprimée en 3D se minéralise en quelques jours avec BactoInk.
Une forme imprimée en 3D se minéralise en quelques jours avec BactoInk. Crédit photo : Eva Baur

Pourquoi l’encre 3D pourrait devenir indispensable ?

Dans une imprimante 3D, vous faites chauffer un fil de plastique, qui va fondre ensuite suivant la forme de la pièce à imprimer, puis se solidifiera à l’air libre. Pour créer un matériau imprimable en 3D, il faut donc concevoir une matière qui puisse d’abord s’écouler et par la suite se solidifier. « Elles doivent se comporter comme un solide au repos, tout en étant extrudables par une buse d’impression 3D – un peu comme le ketchup. » explique Esther Amstad, cheffe de laboratoire. Elle explique également que certaines encres d’impression 3D contenant de petites particules minérales ont déjà été utilisées, mais qu’elles avaient tendance à se rétracter au séchage. Par conséquent, cela provoquait des fissures sur la pièce finie. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont inventé un échafaudage polymère grâce à l’encre BactoInk. Cette encre est minéralisée dans une seconde étape distincte de la première. Le séchage doit alors être effectué en quatre jours afin que le processus de minéralisation déclenché par les bactéries dans l’échafaudage conduise à un produit final avec une teneur en minéraux de plus de 90 %.

Quel résultat pour cette encre innovante ?

L’encre BactoInk conçu par les chercheurs est un bio-composite solide et résilient. Il peut être produit grâce à une imprimante 3D standard sans nécessité de hautes températures, comme ce peut être le cas pour la céramique. Les produits finaux ne contiennent plus de bactéries vivantes, car le processus de minéralisation est arrêté par un bain d’éthanol. Cette approche pourrait avoir plusieurs applications dans de nombreux domaines. La principale auteure de l’étude pense notamment que la restauration d’œuvres d’art pourrait être facilitée grâce au BactoInk. En effet, sur une statue fissurée par exemple, l’encre minérale pourrait directement être injectée et solidifier la structure sans dommages collatéraux. Elle pourrait aussi jouer un rôle important dans l’écologie, en permettant de construire des récifs coralliens artificiels, sans provoquer d’effets néfastes pour l’environnement. Plus d’informations : sciencedirect.com


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Source
Techxplore.com

Merieme Bonazzi

Passionnée par la découverte et l'exploration de la vie sous toutes ses formes, je me considère comme un disciple moderne de St. Thomas, ne croyant que ce que je vois et expérimente de mes propres yeux. Animée par une soif insatiable de connaissance et de compréhension, je m'engage activement dans des tests et des expériences pour mieux appréhender le monde qui m'entoure. À travers mes analyses et mes réflexions, je cherche à partager avec vous les fruits de ces expériences. Chaque test que je réalise est minutieusement examiné et interprété avec rigueur, afin d'en extraire des enseignements pertinents et des conclusions éclairantes. Que ce soit dans le domaine des sciences, de la technologie, de la culture ou de la société, je m'efforce de vous offrir des perspectives éclairées et des analyses approfondies. Votre participation et vos commentaires sont non seulement les bienvenus, mais également essentiels à cette démarche collaborative. Chaque échange enrichit notre compréhension collective et nous permet d'explorer ensemble de nouveaux horizons. N'hésitez donc pas à partager vos réflexions, vos questions et vos idées ; ensemble, continuons d'explorer et de comprendre le monde qui nous entoure

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