Impression 3D : des chercheurs créent le plus petit verre à vin au monde

Des scientifiques ont créé le plus petit verre à vin du monde. Plus mince qu’un cheveu humain, il ouvre la voie à l’utilisation d’un nouveau procédé avancé d’impression 3D pour fabriquer des composants en verre à l’échelle nanométrique.

Verre nanométrique

Visible uniquement à l’aide d’un microscope électronique à balayage, le verre à vin ne mesure que quelques dizaines de micromètres. L’équipe a également créé des modèles miniatures d’une spirale, d’un ensemble d’aiguilles, d’un résonateur optique et du logo de l’université à l’origine du projet, le KTH Royal Institute of Technology.

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Si des objets minuscules avaient été précédemment imprimés en 3D, notamment un bateau et des nanosculptures incroyablement détaillées, ce nouveau « lot » présente la particularité d’être entièrement constitué de verre.

Le procédé implique une petite réserve d’hydrogène silsesquioxane (HSQ), contenant les ingrédients nécessaires à la formation du verre de silice (dioxyde de silicium). Pour ce faire, le matériau liquide est soumis à des impulsions laser d’une durée de quelques picosecondes (un millième de milliardième de seconde) chacune, provoquant la réticulation du HSQ sous forme de voxels (pixels 3D) de 65 x 260 nanomètres au point focal du laser.

Se révèlant beaucoup plus efficace que les méthodes d’impression 3D existantes pour le verre, qui requièrent généralement une exposition prolongée des matériaux de base à des températures élevées, la nouvelle approche permet également la création d’objets thermorésistants.

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De vastes implications

Selon l’équipe, cette technique pourrait être utilisée pour fabriquer des composants en verre (lentilles, résonateurs…) beaucoup plus petits et complexes pour les systèmes optiques et électroniques, qui pourraient être imprimés directement à l’extrémité d’un câble de fibre optique.

« Le réseau Internet mondial repose sur des fibres optiques en verre », explique Kristinn Gylfason, co-auteure de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications. « Dans ces systèmes, toutes sortes de filtres et de coupleurs sont nécessaires et peuvent désormais être imprimés en 3D grâce à notre technique. »