fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont fabriqué un réseau d'émetteurs d'électrospray triaxiaux à l'aide de l'impression 3D. Selon l'équipe, cette méthode permet pour la première fois de réaliser de tels dispositifs.
L'émetteur d'électrospray triaxial applique une haute tension à trois buses concentriques tout en distribuant simultanément trois liquides non miscibles, produisant un flux continu de gouttelettes en couches. Ces gouttelettes peuvent se solidifier en microparticules composites dotées de différentes coques, adaptées aux capsules de libération contrôlée de médicaments, aux biocapteurs et aux matériaux auto-réparateurs.
Dans la littérature publique, aucune production de ce type de réseau miniaturisé à émetteurs multiples n'a encore été rapportée. La fabrication traditionnelle en salle blanche de semi-conducteurs ne permet pas d'obtenir les géométries requises à une échelle suffisamment petite.
L'équipe du MIT, dirigée par Luis Fernando Velásquez-García, chercheur scientifique principal au Laboratoire de technologie des microsystèmes (MTL), a utilisé un procédé de photopolymérisation en cuve pour imprimer un réseau de 16 buses sur une surface d'environ un centimètre carré. La hauteur d'une seule couche imprimée est de 25 micromètres, soit une fraction de la largeur d'un cheveu humain. Ce procédé en une seule étape ne nécessite que quelques heures, du début à la fin du réseau.
« Nous ne pouvons pas fabriquer de tels dispositifs dans une salle blanche de semi-conducteurs. Cela n'est possible que parce qu'ils sont imprimés en 3D », a déclaré Velásquez-García.
Chaque réseau comprend un réseau interne de microcanaux en spirale qui distribue uniformément le liquide aux 16 buses, tout en maintenant une empreinte compacte et en empêchant les interférences croisées entre les émetteurs. L'équipe a testé plusieurs architectures pour déterminer les débits et tensions optimaux, et a constaté que la viscosité du liquide intermédiaire est un facteur déterminant pour la stabilité des gouttelettes et l'uniformité des couches.
La capacité d'itérer rapidement sur les géométries a été au cœur de l'avancement du projet. « Nous avons pu optimiser activement la conception car nous avons pu itérer de manière plus rapide. Cette capacité à affiner la conception est un avantage clé de l'impression 3D », a déclaré Velásquez-García.
Cette étude, dont le premier auteur est Bryan Ivan Quintanar-Abarca de l'Institut technologique de Monterrey au Mexique, a été publiée dans la revue Virtual and Physical Prototyping. Les travaux futurs se concentreront sur des dimensions de dispositifs encore plus petites, ainsi que sur l'intégration de matériaux conducteurs et diélectriques dans les réseaux d'émetteurs.
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