La perfection imprimée en 3D
Les environnements rudes ou les applications industrielles spéciales nécessitent des matériaux solides et résistants dans des formes complexes. C'est dans ce domaine que le spin-off de l'ETH NematX s'est spécialisé : L'impression 3D polymère haute performance pour des applications dans l'espace, l'électronique ou la médecine.
La technologie "Nematic 3D Printing" a été développée par le Dr Silvan Gantenbein dans le groupe Complex Materials du Prof. André Studart à l'ETH Zurich et commercialisée en collaboration avec l'ancien élève de l'ETH, le Dr Raphael Heeb. NematX rend les polymères à cristaux liquides (LCP) accessibles à la fabrication additive et permet de produire des pièces ultra-précises, mécaniquement solides, résistantes à la chaleur et adaptées à une utilisation dans des environnements chimiques ou biologiques agressifs. Les LCP représentent une nouvelle classe de matériaux haute performance pour l'impression 3D, dont la microstructure peut être contr?lée pendant le traitement. Les molécules de LCP, relativement courtes et rigides, s'écoulent facilement à l'état fondu. Avec une transition nette de l'état solide à l'état liquide, les LCP permettent d'imprimer des pièces beaucoup plus précises et durables que les polymères techniques existants pour l'impression 3D. En d'autres termes : NematX combine la précision de fabrication avec les performances mécaniques, thermiques et chimiques des pièces, alors que les autres technologies d'impression 3D de polymères n'offrent généralement que l'un ou l'autre.
En route pour l'espace
La combinaison d'une grande précision de fabrication et de la performance des pièces est importante pour les produits exposés à des environnements difficiles, comme l'espace. Les pièces imprimées en 3D de NematX ont déjà passé avec succès des tests spatiaux, à la suite desquels la jeune entreprise a eu accès à une mission de vol à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L'objectif à moyen terme est de proposer, outre la fabrication de composants spatiaux légers et solides, l'impression 3D et le recyclage dans l'espace, et de permettre une utilisation plus durable des matériaux et des pièces dans l'espace. La capacité de NematX à imprimer des pièces de forme complexe qui sont légères, entièrement recyclables et non toxiques est un autre avantage qui rend les pièces produites spécialement adaptées aux applications spatiales. C'est pourquoi NematX a également participé au Business Incubation Center de l'Agence spatiale européenne en Suisse (ESA BIC CH), géré par l'ETH Zurich, qui a permis à NematX de développer ses produits pour l'espace et de renforcer ses liens avec l'ESA.
Les propriétés offertes par la technologie d'impression 3D nématique sont particulièrement importantes pour d'autres secteurs industriels, comme la médecine et la santé, où les appareils médicaux ou les outils non métalliques spécifiques aux patients sont très demandés. Les polymères à cristaux liquides sont naturellement biocompatibles et présentent une résistance élevée aux rayonnements et aux produits chimiques. Les pièces imprimées en 3D par NematX présentent une rigidité quasi parfaite, équivalente à celle du tissu osseux humain. Cela pourrait permettre à l'avenir la fabrication d'implants orthopédiques spécifiques aux patients, avec une transparence totale aux rayons X. D'autres domaines d'application sont les produits électroniques et électriques, les composants sous vide ou chimiques ou les pièces de mécanique de précision, qui exigent généralement des propriétés de matériau particulières et une grande précision de fabrication.
Plateforme pour l'impression 3D industrielle
Afin d'offrir une solution de fabrication pour les marchés industriels les plus exigeants, NematX a développé une plateforme d'impression 3D de haute précision répondant aux normes industrielles les plus strictes et lancée sur le marché il y a quelques mois. Baptisé NEX 01, ce système permet de fabriquer des produits industriels de haute qualité en utilisant un minimum de matière et sans avoir besoin d'outils supplémentaires. NematX répond ainsi au thème de plus en plus important de la durabilité, d'autant plus que les produits usagés peuvent être facilement recyclés en nouvelles matières premières et donc en nouveaux produits d'impression 3D.
La plateforme d'impression 3D NEX 01 est déjà disponible et les premières machines seront livrées aux clients au deuxième trimestre 2023. En outre, NematX propose des services d'impression 3D et de développement sur mesure et complets aux clients intéressés.
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