Objet en céramique à l'échelle micronique par stéréolithographie 2 photon à partir de nanogermes de céramiques assemblés dans des gels. – CERAGEL

CERAGEL est un projet fundamental qui vise à comprendre les relations entre les paramètres du procédé, les structures et microstructures et les propriétés de nanocéramiques fonctionnelles préparées par impression 3D par stéréolithographie biphotonique, à partir d’assemblages de nanoparticules de céramiques contrôlées par la lumière. Il explorera le procédé multiphotonique et sa capacité à permettre l’impression haute résolution à l’échelle nanométrique d’objets 3D sur des systèmes modèles. La zircone avec ses différentes structures cristallographiques (selon le taux de dopage à l’Yttrium) sera le modèle de base (suite à la preuve de concept publiée par les partenaires) qui sera extrapolé pour produire des matériaux plus sophistiqués tel que le YAG pour valider le principe sur des céramiques multicomposantes de fort intérêt. CERAGEL apportera une évaluation profonde des relations entre les paramètres du procédé (structure des nanoparticules, taille, forme, conditions d’impression, conditions de frittage, type de structure imprimée) sur la cristallinité, les transition des gels intermédiaires, les anisotropies de structure, en corrélant avec les propriétés mécaniques locales. Le procédé permettra de préparer des céramiques avec des orientations cristallines et des anisotropies contrôlées à l’échelle nanométrique. Toutes les propriétés étant corrélées à des aspects structuraux de la céramique, cela permettra un véritable saut technologique avec le contrôle précis des structures et propriétés à ces échelles. Ce travail très fondamental apportera des connaissances uniques sur les relations structure/propriété à l’échelle nanométrique et permettra dans le futur l’étude de fonctionnalités spécifiques telles que les propriétés mécaniques, optiques, ferro- ou piézo-électriques à l’échelle nanométrique.