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L’impression 3D est une technique de fabrication additive qui permet de réaliser des pièces en trois dimensions à partir d’un modèle numérique. L’un des procédés le plus répandu est l’impression par dépôt de fil fondu (FDM, «Fused Deposition Modeling») qui consiste à déposer des couches superposées d’un filament de polymère thermoplastique à l’aide de la buse d’extrusion thermo-régulée de l’imprimante. Pour étendre les applications visées, il est nécessaire de développer de nouveaux matériaux thermoplastiques. Les polymères naturels, biodégradables et parfois biocompatibles ou comestibles, pourraient constituer de bons candidats, mais ils nécessitent une formulation adaptée. A cet effet, la zéine, protéine de réserve extraite du grain de maïs dont elle représente 3 à 5% de la masse sèche, est un bon candidat. A chaud, la zéine présente le comportement d’un fluide visqueux rhéofluidifiant, proche de celui de polymères standards utilisés en FDM. Nous avons montré que l’agrégation de la zéine entraîne une gélification du matériau fondu et que ce phénomène est modulable grâce à l’adjonction de plastifiants qui favorise sa mise en œuvre à l’état fondu.

Partenaires

CNRS (GEPEA UMR-CNRS-6144) (E. Leroy), dans le cadre de la Fédération IBSM (Ingénierie des Biopolymères pour la Structuration des Matrices et des Matériaux; SFR-4202)

Publications

Chaunier, L., Della Valle, G., Dalgalarrondo, M., Marion, D., Lourdin, D. and Leroy, E. (2017). Rheology and structural changes of plasticized zeins in the molten state. Rheologica Acta, 56:941-953. https://doi.org/10.1007/s00397-017-1045-9

Chaunier, L., Leroy, E., Della Valle, G. and Lourdin, D. (2016). Plasticized Protein for 3D Printing by Fused Deposition Modeling. Annual Conference of the European Scientific Association for Material Forming. AIP Conference Proceedings, 1769(1), Id. 190001. https://doi.org/10.1063/1.4963611