fr.wedoany.com Rapport : L'équipe du professeur Malgorzata Zboinska de l'Université de technologie Chalmers (Chalmers University of Technology) a mis au point un biomatériau destiné à l'impression 3D d'éléments de construction, à partir de levure de boulangerie inactive, de cellulose, d'algues, de sucre végétal et d'eau. Les résultats de cette recherche ont été publiés le 5 mars dans la revue Frontiers of Architectural Research.
Ce matériau expérimental se présente sous forme d'une pâte plastique contenant de la levure inactive, des fibres de cellulose de bois, de l'alginate de sodium issu d'algues, du sucre végétal et de l'eau. Le mélange forme un hydrogel homogène qui conserve sa forme lors du processus de fabrication numérique. Les chercheurs ont d'abord chauffé la levure pour la rendre inactive, garantissant ainsi qu'aucune cellule vivante ne subsiste dans le produit final. L'impression est réalisée à température ambiante par pression, sans nécessité de chauffage énergivore ni de structures de support supplémentaires. Après impression, les pièces sèchent naturellement, l'évaporation de l'eau durcissant le gel en un solide léger et stable.
Les prototypes imprimés mesurent 20 × 50 cm. Selon la formulation et le motif d'impression, ces pièces laissent passer entre 5,6 % et 31,6 % de la lumière. L'équipe de recherche a réussi à modifier la couleur, la texture, la porosité et la translucidité du matériau. Les pièces les plus résistantes présentent une résistance moyenne à la traction de 2,7 MPa et un allongement à la rupture allant jusqu'à 25,2 %. L'équipe précise que l'objectif de performance de ce matériau n'est pas de remplacer des matériaux structurels comme l'acier et le béton, mais plutôt des produits intérieurs dérivés de combustibles fossiles ou difficiles à recycler. Les applications possibles incluent des panneaux muraux, des cloisons, des écrans de contrôle de la lumière, du papier peint, des rideaux, des carreaux synthétiques et des panneaux en plastique décoratifs.
L'étude montre que les cellules de levure intactes agissent comme un agent de remplissage et augmentent le volume ; lorsqu'elles sont inactivées, elles libèrent leurs composants internes, contribuant à lier le mélange. Cette propriété permet de modifier les performances du matériau par de simples ajustements de formulation. Ce biomatériau n'est pas encore prêt pour une application pratique ; l'équipe n'a pas testé sa durabilité, sa réaction à long terme à l'humidité, son comportement thermique, ses propriétés acoustiques, ni son impact sur les personnes allergiques à la levure. De plus, il est nécessaire d'améliorer la précision d'impression, d'étendre les méthodes de production et de corriger les problèmes de courbure et de retrait lors du séchage des pièces.
Timothy Long, professeur et directeur du Center for Biodesign for Sustainable Macromolecular Materials and Manufacturing (Centre de biodesign pour les matériaux macromoléculaires durables et la fabrication) à l'Arizona State University (Université d'État de l'Arizona), souligne que les biomatériaux sont généralement considérés comme plus sûrs lorsqu'ils sont mis au rebut, mais que la réduction des déchets dépend toujours des protocoles de collecte, de recyclage et de réutilisation. Il indique que la décomposition des matériaux biosourcés pourrait être plus sûre que celle des matériaux non biodégradables.
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