On sait désormais imprimer des structures liquides

Des chercheurs du Département de l’énergie du laboratoire national Lawrence-Berkeley de Californie ont découvert un moyen d’imprimer en 3D des structures entièrement faites de liquides. Ils affirment que cette avancée pourrait être le premier pas vers la création de dispositifs électroniques liquides capables de prendre n’importe quelle forme, et donc d’être intégrés à des appareils extensibles.

Dans l’article scientifique qu’ils ont consacré à leur découverte, publié le 24 mars dernier dans Advanced Materials, les chercheurs expliquent que les tubes d’eau qu’ils sont parvenus à imprimer mesuraient jusqu’à un millimètre d’épaisseur et pouvaient être étirés en spirale sur plusieurs mètres. Pour créer ces filaments liquides, ils ont doté une imprimante 3D ordinaire d’une seringue conçue pour injecter l’eau dans une petite cuve d’huile de silicone.

Toutefois, l’eau de ces spirales ne sort pas du robinet de la cuisine. Les chercheurs ont ajouté des nanoparticules d’or dans l’eau et des polymères ligands (un ligand est un groupe d’atomes qui s’associe à un atome de métal) à l’huile. Quand les deux substances sont combinées, les ligands se collent à l’or, ce qui créé une gaine de nanoparticules autour de l’eau et l’empêche de se désagréger en gouttelettes. Les chercheurs ont donné un nom clinquant au mélange : « le supersavon nanoparticulaire ».

Comme un savon ordinaire, le supersavon nanoparticulaire est un tensioactif, c’est-à-dire une substance qui réduit les tensions de surface des liquides avec lesquels il entre en contact. Le liquide vaisselle, par exemple, est un tensioactif ; si vous l’ajoutez à un mélange d’eau et d’huile et que vous mélangez le tout, vous obtiendrez une émulsion. C’est d’ailleurs pour ça que les humains utilisent du liquide vaisselle pour nettoyer leurs assiettes grasses. Un effet similaire est à l’oeuvre dans l’expérience des chercheurs de Berkeley et Beijing.

Bien sûr, tout ne se passe pas comme avec le mélange eau, huile végétale et savon. La rencontre des ligands et des nanoparticules d’or entraîne une vitrification (la réaction qui se produit quand le verre refroidit) qui permet aux tubes de maintenir leur forme. Combiné aux processus automatisés de l’imprimante 3D, le supersavon a permis aux chercheurs de donner n’importe quelle forme pré-programmée à l’eau.

Cette technique est encore expérimentale. Cependant, les chercheurs espèrent qu’elle permettra d’ouvrir la voie à l’électronique liquide.