Ingénierie tissulaire, microrobotique, photonique… La micro-impression 3D offrent de multiples possibilités dans de nombreuses applications mais les objets issus de ce procédé possèdent généralement des propriétés de surface difficilement modifiables. Nous proposons une stratégie basée sur la polymérisation radicalaire contrôlée pour modifier à façon et simplement via la lumière, les propriétés de surface d’un micro-objet 3D. Ces résultats sont parus dans la revue Advanced Functional Materials.

La micro-impression 3D par photopolymérisation a connu un essor important lors de ces 5 dernières années grâce à la commercialisation d’imprimantes de plus en plus performantes. Ces équipements scientifiques de haute précision rendent possible le prototypage rapide de structures 3D complexes aux échelles nano- à millimétriques. Malgré ces prouesses technologiques, la plupart des micro-objets élaborés par ces dispositifs présentent des propriétés de surface difficilement modifiables limitant leur champ d’application. Par ailleurs, lors de l’étape de micro-fabrication par photostructuration, la mise en œuvre de matériaux présentant de faibles propriétés mécaniques (hydrogels par exemple) ou aux propriétés thermo-responsives peut s’avérer parfois délicate. Des chercheurs de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse ont développé une nouvelle stratégie de post-fonctionnalisation de ces micro-objets, facilitant l’intégration de ces briques fonctionnelles, grâce au recours à des macro-photoamorceurs synthétisés par polymérisation radicalaire contrôlée.

Contrairement à une photopolymérisation classique où les chaines polymères formées sont dites « mortes », les chercheurs ont utilisés des chaines polymères dites « vivantes » car disponibles pour réamorcer une réaction de photopolymérisation à partir de la surface de l’objet. Outre l’assurance de présenter une bonne cohésion entre les différentes briques fonctionnelles, cette stratégie permet également d’introduire de façon successives plusieurs monomères aux propriétés variées. Cette voie ouvre donc la porte à la fabrication de micro-structures aux architectures et composition chimiques complexes. Le caractère vivant permet également d’adapter les propriétés de surface en fonction du besoin de l’utilisateur et lui confère donc un caractère 4D.

Cette nouvelle approche couplant micro-impression 3D et ingénierie macromoléculaire permet un contrôle spatial et temporel sans précédent des modifications chimiques et physico-chimiques des microstructures. Un résultat particulièrement intéressant en ingénierie tissulaire ou microrobotique.

Communiqué INC

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