Une équipe de recherche de l'Institut des matériaux fonctionnels durables Hereon, basé à Teltow, a récemment développé une encre d'impression 3D aqueuse entièrement recyclable, principalement composée de lignine. Ces résultats, publiés dans la revue « ACS Sustainable Chemistry & Engineering », explorent des voies possibles pour une production circulaire dans le domaine de la fabrication additive.

L'écriture directe d'encre (DIW) est une forme courante de fabrication additive, permettant de construire des objets tridimensionnels par extrusion d'une encre imprimable à température ambiante. Actuellement, la plupart des encres DIW sont à base de polymères dérivés de ressources fossiles, difficiles à recycler ou à biodégrader. L'équipe de recherche a tenté d'utiliser la lignine — un sous-produit courant de l'industrie papetière — comme composant structural principal de l'encre. L'étude montre que la lignine représente environ 70 % de la formulation de l'encre, offrant une bonne fluidité d'extrusion sous pression, puis retrouvant rapidement sa rigidité après extrusion. Elle se solidifie sans nécessiter de réticulation chimique ni de post-traitement à haute température.

La Dr Maria Balk, l'une des premières auteures de l'article, déclare : « Nous voulions prouver que des matériaux dérivés de déchets, comme la lignine, peuvent à la fois répondre aux exigences techniques de l'impression 3D moderne et améliorer la durabilité. Pour cela, nous avons transformé un déchet industriel en une encre d'impression 3D aqueuse, entièrement recyclable simplement en ajoutant de l'eau. »

Les propriétés de réticulation physique réversible de cette encre lui permettent, après impression, d'être dissoute par un processus de réhydratation et réutilisée pour de nouvelles impressions, sans dégradation notable de ses performances après plusieurs cycles. La professeure Francesca Toma, auteure correspondante, souligne : « Les flux de déchets industriels recèlent un énorme potentiel inexploité. La lignine est l'un des composants les plus abondants du bois, mais elle est encore largement sous-utilisée. La transformer en un matériau entièrement recyclable montre comment les déchets peuvent stimuler l'innovation dans des secteurs qui ont désespérément besoin de solutions durables. »

L'équipe de recherche indique que les travaux actuels se concentrent sur l'augmentation de l'échelle de préparation de la formulation, l'optimisation des paramètres d'impression et l'exploration d'applications commerciales, en particulier dans les domaines de la transformation à faible consommation d'énergie et de l'utilisation en boucle fermée des matériaux. Ce résultat s'inscrit dans l'intersection de la fabrication additive et des matériaux biosourcés, relevant du domaine de la recherche et développement sur les matériaux futurs et les technologies de fabrication circulaire.

Détails de la publication : Auteurs : Maria Balk et al., Titre : « Fully Recyclable Lignin-Based Aqueous 3D Printing Inks at Room Temperature (Derived from Upcycled Lignin) », Publié dans : ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2026). Informations sur la revue : ACS Sustainable Chemistry & Engineering