Microfabrication 3D haute résolution : repousser les limites de la précision

Au Laboratoire de Chimie (LCH), nous sommes spécialisés dans l'écriture laser directe à deux photons, une technologie de fabrication additive de pointe, qui permet de créer des structures 3D complexes avec une résolution inférieure au micromètre. Cette précision est obtenue grâce à l'absorption à deux photons, un processus qui confine les réactions chimiques à des volumes infimes, ce qui nous permet de construire des micro- et nanostructures complexes.

Notre expertise : à la croisée de la chimie, de la science des matériaux et de l'ingénierie

La force de notre équipe réside dans son approche multidisciplinaire, qui allie des compétences en génie moléculaire, en photochimie et en science des matériaux. Cette synergie nous permet de relever des défis situés à la croisée de la recherche fondamentale et de la technologie appliquée.

Des photo-initiateurs innovants pour une fabrication plus rapide et à haute résolution

Nous concevons et synthétisons des photo-initiateurs haute performance, c'est-à-dire des molécules qui déclenchent la polymérisation lorsqu'elles sont exposées à la lumière. Ces photo-initiateurs sont optimisés pour des seuils de fabrication bas et un traitement à grande vitesse, ce qui les rend idéaux pour la microfabrication de pointe.

Notre gamme de colorants Vshape en est un excellent exemple : elle offre des performances exceptionnelles sur une large gamme spectrale (entre 800 nm et 500 nm). Intégrés dans des photorésines, ces colorants permettent d'atteindre une résolution inégalée en microfabrication, établissant ainsi de nouvelles références en matière de précision et de rapidité.

Repousser les limites : fabrication parallèle et nouveaux concepts

Afin d'accélérer la fabrication, nous avons mis au point des stratégies de traitement parallèle à faisceaux multiples. Cette approche nécessite une compréhension approfondie des processus physico-chimiques sous-jacents — tels que l'activation, la polymérisation, la terminaison et l'inhibition — afin d'éviter les effets de proximité susceptibles de compromettre la résolution. En maîtrisant ces processus, nous avons ouvert la voie à de nouvelles possibilités en matière de microfabrication à haut débit.

Nous étudions également des systèmes innovants de photo-initiateurs, tels que la microfabrication induite par l'annihilation triplet-triplet. Cette méthode révolutionnaire abaisse considérablement les seuils de fabrication par rapport aux techniques traditionnelles d'absorption à deux photons, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la microfabrication à haut rendement.

Au-delà des matériaux organiques : matériaux hybrides et inorganiques

Nos recherches ne se limitent pas aux photorésines organiques. Nous développons aussi des matériaux hybrides et inorganiques spécialement conçus pour la microfabrication à deux photons, qui offrent des propriétés uniques pour des applications spécialisées.

• Photo-résines hybride: En collaboration avec TotalEnergies et Microlight3D, nous avons mis au point des résines à base d'organosilanecompatibles à la fois avec la lithographie 2D sans masque et la microfabrication à deux photons. Ces matériaux forment des réseaux 3D robustes grâce à une combinaison de réactions de polymérisation radicalaire et de condensation.
• Résines à base de nanoparticules de zircone : Nos photorésines à base de zircone sont conçues pour les applications nécessitant une forte concentration en nanoparticules. Ces nanoparticules de petite taille et fonctionnalisées garantissent une dispersion stable, ce qui permet d'obtenir des structures imprimées présentant un faible retrait, d'excellentes propriétés mécaniques et un indice de réfraction élevé (>1,7). Ces matériaux résistent également aux traitements thermiques et à l'élimination des composés organiques sans déformation structurelle.

Impact et collaborations

Nos travaux bénéficient du soutien de financements européens (KET, Eurostars), de l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) et d'agences régionales d'innovation. Nous collaborons activement avec des partenaires industriels afin de traduire nos découvertes en applications concrètes, notamment dans les domaines de l'optique et des matériaux avancés. En faisant progresser la conception de photo-initiateurs, le développement de procédés et les résines inorganiques, nous repoussons non seulement les limites de la science fondamentale, mais nous favorisons également l'innovation dans l'industrie.

Nous sommes ouverts à toute collaboration et à toute demande de la part de chercheurs, d'étudiants et de partenaires industriels. Que vous soyez intéressé par des études fondamentales ou par des projets appliqués, notre équipe est impatiente d'explorer de nouvelles idées et de nouveaux partenariats.

Rejoignez-nous !

Nous sommes toujours ravis d'accueillir des chercheurs et des étudiants motivés qui partagent notre passion pour l'impression 3D non linéaire haute résolution et la microfabrication de pointe. Même si aucun poste spécifique n'est à pourvoir, nous vous encourageons à nous contacter si nos travaux de recherche correspondent à vos centres d'intérêt.

Offres d'emploi actuelles

• À VENIR ! Offre de thèse : Microfabrication à deux photons. Début : septembre 2026
• À VENIR ! Offre de post-doctorat : Synthèse de photo-initiateurs haute performance pour la micro-impression à deux photons. Début : septembre 2026