RECHERCHE : Une nouvelle méthode d’impression 3D basée sur le son permet de créer des microdispositifs plus précis et rapides

Des chercheurs de l’Université Concordia ont mis au point une nouvelle technique d’impression 3D qui recourt aux ondes sonores pour imprimer directement de minuscules structures sur des polymères souples tels que le silicone, avec une précision bien supérieure à celle des techniques précédentes.

Cette approche, appelée « impression sonore proximale », ouvre des perspectives inédites pour la fabrication de dispositifs à microéchelle utilisés dans les domaines des soins de santé, de la surveillance environnementale et de la détection avancée. Elle est décrite dans la revue Microsystems & Nanoengineering de Nature.

La technique fait appel à des ultrasons focalisés pour déclencher des réactions chimiques qui solidifient les polymères liquides exactement là où l’impression est nécessaire. Contrairement aux méthodes classiques qui reposent sur la chaleur ou la lumière, l’impression 3D basée sur le son fonctionne avec des matériaux clés employés dans les dispositifs microfluidiques, les systèmes de laboratoire sur puce et l’électronique souple, qui sont difficiles à imprimer à petite échelle.

Ces travaux s’appuient sur les avancées précédentes de l’équipe de recherche dans le domaine de l’impression sonore directe, qui ont montré pour la première fois que les ultrasons pouvaient servir à durcir des polymères sur demande. Si cette méthode antérieure a permis de démontrer le concept, elle souffrait toutefois d’une résolution et d’une cohérence limitées. La nouvelle approche proximale place la source sonore beaucoup plus près de la surface d’impression, ce qui favorise un contrôle bien plus précis.

Les chercheurs ont ainsi obtenu des caractéristiques jusqu’à dix fois plus petites qu’avec les méthodes précédentes, tout en consommant nettement moins d’énergie et en améliorant la répétabilité.

L’accroissement de la précision permet d’imprimer des canaux microfluidiques complexes, des capteurs flexibles et des structures multimatériaux en un seul processus. À l’avenir, cette méthode pourrait accélérer le prototypage des dispositifs de diagnostic médical, des technologies portables et des composants robotiques souples, offrant aux fabricants un moyen plus simple et polyvalent de produire des systèmes à microéchelle.

L’étude a bénéficié d’une subvention à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

L’article a été rédigé par Shervin Foroughi (Ph. D. 2025); Muthukumaran Packirisamy, professeur au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody; et Mohsen Habibi, de l’Université de la Californie à Davis.

Lisez l’article cité : « New sound-based 3D printing method enables finer, faster microdevices ».