Skip to main content

29 Mar, 2023

Une technique inspirée de l’origami utilisée pour créer des objets en verre plié

Une technique inspirée de l’origami utilisée pour créer des objets en verre plié

Une plume de verre créée selon la nouvelle technique

La plupart des objets en verre tridimensionnels sont produits via un processus de moulage, de soufflage ou peut-être même d’impression 3D. Les scientifiques chinois, cependant, ont mis au point une technique pour plier ces objets en forme – et elle présente certains avantages clés par rapport aux autres méthodes.

Le processus inspiré de l’origami a été conçu par Yang Xu, un étudiant diplômé travaillant dans le laboratoire du professeur Tao Xie à l’Université du Zhejiang.

Yang Xu a commencé par mélanger des nanoparticules de silice dans une solution d’un polymère liquide photosensible et d’autres composés. L’exposition à la lumière ultraviolette a ensuite converti la solution en un polymère de polycaprolactone réticulé solide, dans lequel des billes de silice étaient en suspension.

Yang Xu a procédé à la découpe du matériau en feuilles plates translucides aux propriétés mécaniques similaires à celles du papier. Elle a ensuite plié, tordu et tiré ces feuilles en formes tridimensionnelles telles qu’une grue, un vase en dentelle, une plume et une sphère faite de rubans entrelacés.

Alors que les feuilles conservaient généralement ces formes lorsqu’elles étaient pliées à température ambiante, il a été constaté que si le polymère était chauffé à 129 ºC lorsqu’il était plié ou étiré, il conserverait sa forme exacte tout au long du processus. Cela s’est produit parce que l’application de chaleur a réarrangé de façon permanente les liens entre les chaînes polymères.

Ensuite, Yang Xu a chauffé les feuilles pliées à une température de plus de 593 ºC. Cela a fait fondre le polymère, laissant une version opaque de l’objet plié composé uniquement des billes de silice liées. Lorsque l’objet a ensuite été chauffé à plus de 1 260 ºC, les perles ont fondu, fusionné et sont devenues claires, formant un produit fini lisse et transparent.

La technique est censée être capable de produire des objets beaucoup plus complexes que ce qui est possible avec le moulage ou le soufflage du verre. On dit également qu’elle est considérablement plus rapide que l’impression 3D, et qu’elle ne donne pas l’aspect grossier et superposé de nombreux articles imprimés en 3D.

Les scientifiques adaptent maintenant la technologie pour une utilisation dans la production d’objets en céramique, en remplaçant les particules de silice par des particules constituées de matériaux tels que le dioxyde de titane et le dioxyde de zirconium.

Yang Xu et Xie présentent leurs recherches ce mardi lors de la réunion de printemps de l’American Chemical Society.

https://www.acs.org/

https://www.eurekalert.org/news-releases/982712