Les encres électroniques rendent l'impression 3D plus prometteuse

Trois cofondateurs de Voxel8 , un spin-off de Harvard, me montrent un jouet qu'ils ont fabriqué. Dans l'espace de laboratoire de l'entreprise - quelques bancs de travail encombrés dans un grand entrepôt qu'elle partage avec d'autres startups - un quadricoptère orange vif prend son envol et plane au-dessus des enchevêtrements de fils, de matériel informatique, de tasses à café et de pièces détachées.

Le quadricoptère imprimé par Voxel8.

Voxel8 n'essaie pas de se lancer dans le secteur des jouets. Le drone de la taille d'une main sert à montrer les capacités de la nouvelle technologie d'impression 3D de l'entreprise. Voxel8 a développé une machine capable d'imprimer à la fois des encres hautement conductrices pour les circuits et du plastique. Cela permet de se passer des circuits imprimés conventionnels, dont la taille et la forme contraignent les conceptions et ajoutent un encombrement supplémentaire aux appareils.

L'encre conductrice n'est qu'un des nombreux nouveaux matériaux que Voxel8 envisage d'utiliser pour transformer l'impression 3D.

La nouvelle encre est non seulement hautement conductrice et imprimable à température ambiante ; il reste également là où il est mis. Voxel8 utilise l'encre pour connecter des composants conventionnels, tels que des puces informatiques et des moteurs, et pour fabriquer certains composants électroniques, tels que des antennes.

La société a fabriqué le quadricoptère en imprimant son corps en plastique couche par couche, passant périodiquement à l'impression de lignes conductrices incrustées par des couches successives de plastique. Aux moments appropriés du processus, l'équipe Voxel8 s'arrêtait, ajoutait manuellement un composant, tel qu'une LED, puis redémarrait l'imprimante.

L'imprimante 3D de Voxel8.

Le jouet ressemble à quelque chose qui pourrait être fabriqué avec des techniques conventionnelles. Le véritable objectif est de travailler avec les clients pour découvrir de nouvelles applications qui ne peuvent être produites que via l'impression 3D. Une vidéo que l'entreprise a réalisée pour montrer sa technologie commence par demander : que feriez-vous si vous pouviez imprimer de l'électronique en 3D ? Bien que les fondateurs aient quelques idées, ils ne savent vraiment pas à quoi la technologie va être particulièrement utile.

Le plan d'affaires de Voxel8 est de commencer par vendre l'encre conductrice et une imprimante 3D de bureau. La machine est conçue principalement pour produire des prototypes, et non pour fabriquer de grandes quantités de produits finis. Cependant, l'objectif à long terme de l'entreprise est de créer des équipements de fabrication industrielle capables d'imprimer simultanément un grand nombre de matériaux spécialisés, ce qui permettra de créer de nouveaux types d'appareils.

Les fondateurs s'appuieront sur une vaste collection de nouveaux matériaux - et de stratégies pour en concevoir de nouveaux - développés au cours de la dernière décennie par le cofondateur Jennifer Lewis , professeur d'ingénierie d'inspiration biologique à Harvard (voir Microscale 3-D Printing ).

L'une des principales idées de Lewis a été de concevoir des matériaux qui s'écoulent sous pression, comme dans une buse de tête d'impression, mais se solidifient immédiatement lorsque la pression est supprimée. Cela se fait en concevant des particules microscopiques pour former spontanément des réseaux qui maintiennent le matériau en place. Ces particules peuvent être constituées de divers matériaux : des matériaux structurels solides qui peuvent survivre à des températures élevées, ainsi que des époxydes, des céramiques et des matériaux pour les résistances, les condensateurs, les batteries, les moteurs et les électroaimants, entre autres (voir Batteries d'impression).

La possibilité à long terme est un nombre presque infini de matériaux co-imprimés avec une résolution ultrafine, déclare le cofondateur et responsable du matériel Michael Bell. C'est bien plus intéressant que d'imprimer un seul matériau.

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