2026/05/06
Proximal sound printing: direct 3D printing of microstructures on polymers
Foroughi, S.; Habibi, M.; Packirisamy, M. (2026). Proximal sound printing: direct 3D printing of microstructures on polymers. Microsystems & Nanoengineering, vol. 12, 2026, 12.
Le Proximal Sound Printing (PSP) est une nouvelle classe de procédés de fabrication additive dans lesquels la polymérisation à la demande est déclenchée par des ondes ultrasonores interagissant avec le matériau d’impression, à proximité immédiate de l’ouverture acoustique, en induisant un phénomène de cavitation. Malgré les avancées récentes des techniques de fabrication additive basées sur le son, certaines limites pratiques persistent, notamment une faible résolution, une répétabilité limitée et l’incapacité de produire des structures multi-matériaux. Le PSP permet de surmonter ces contraintes en améliorant la résolution d’un facteur dix, en réduisant la puissance d’impression d’un facteur quatre et en diminuant la vitesse maximale d’écoulement acoustique d’un facteur 1600 par rapport aux méthodes conventionnelles, ce qui améliore à la fois la précision et la reproductibilité. Le PSP offre également une plus grande flexibilité que les méthodes existantes pour moduler la taille des caractéristiques, grâce à l’ajustement de l’ouverture d’impression. Cette capacité est particulièrement pertinente pour la fabrication de microsystèmes, où une structuration à haute résolution et l’intégrité des matériaux sont essentielles. De plus, le PSP permet l’impression directe de matériaux thermodurcissables, tels que le polydiméthylsiloxane (PDMS), un matériau largement utilisé en microfluidique et en lithographie douce, sans en modifier la formulation initiale. Le procédé PSP est étudié à l’aide d’expériences de sonochimiluminescence et d’imagerie à haute vitesse, et démontré par l’impression réussie de structures composites multi-matériaux ainsi que de dispositifs microfluidiques fonctionnels. Dans l’ensemble, le PSP établit une approche pratique et à haute résolution pour la fabrication additive pilotée par le son.