Une équipe de l'EPFL a mis au point une méthode permettant d'utiliser des hologrammes pour guider la lumière laser, afin de réaliser une impression 3D volumétrique ultra-efficace, rapide et précise. Cette innovation offre une impression 3D haute résolution et compatible avec les cellules, à des échelles adaptées aux applications biomédicales.La fabrication additive volumétrique tomographique (TVAM) est une méthode d'impression 3D qui utilise la lumière laser pour durcir une fiole de résine photosensible en rotation afin d'obtenir la forme souhaitée. En 2025, des scientifiques du Laboratoire des dispositifs photoniques appliqués de la Faculté des sciences et techniques de l’ingénieur de l’EPFL ont annoncé avoir amélioré cette technique en utilisant des hologrammes pour coder des formes 3D en modulant l'alignement (phase) des ondes lumineuses plutôt que leur luminosité (amplitude), comme le faisaient les méthodes précédentes. Ceci a permis de conserver une partie bien plus grande de la puissance du laser.L’équipe a mis au point une nouvelle plateforme pour l'approche holographique pour améliorer la TVAM, la rendant ainsi 70 fois plus efficace. Ce bond en avant est dû à l’utilisation, pour la première fois, d’un dispositif permettant de contrôler directement la phase d’un faisceau lumineux dans un système d’impression 3D volumétrique.Modèle d'oreille humaine imprimé dans une résine à base de gélatine. 2026 LAPD EPFL CC BY SAUne échelle quasi cliniqueAu cours de leurs expériences, les chercheuses et chercheurs ont utilisé leur nouveau système pour solidifier des objets entiers d’environ un millimètre en quelques secondes. Ceux d’environ un centimètre n’ont pris que quelques minutes. À noter que le contrôle de phase permet une impression holographique avec des faisceaux auto-réparateurs, produisant des objets 3D de meilleure fidélité dans des milieux diffusant la lumière, tels que ceux contenant des cellules vivantes.« L'efficacité et la précision démontrées de notre méthode rendent enfin possible la bio-impression de structures de type tissulaire à une échelle quasi clinique », explique le responsable du LAPD Christophe Moser. « Nous avons imprimé des structures nettement plus grandes que celles obtenues avec les approches holographiques précédentes, malgré une plus grande diffusion de la lumière à cause des cellules intégrées. »Cette innovation a été publiée dansLight: Science & Applications.Un pas vers les implants bio-imprimésÀ l’aide d’une diode laser de 150 mW, les scientifiques ont imprimé une oreille humaine grandeur nature, un pas vers les implants bio-imprimés pour la médecine reconstructive. Grâce à une structure d’impression plus petite (un volume de 64 mm3), ils ont confirmé qu’après six jours, les cellules vivantes intégrées étaient toujours viables et avaient même formé des réseaux organisés.Afin d’améliorer encore la qualité de la surface des objets imprimés, les chercheuses et chercheurs ont combiné l’efficacité de leur moteur lumineux avec une nouvelle stratégie visant à réduire les interférences lumineuses aléatoires appelées « speckle », pouvant entraîner des granulosités sur les surfaces.Maria Alvarez-Castaño et Prof. Christophe Moser. 2026 Adrien Buttier/EPFL CC BY SA« Notre méthode rapproche l’impression volumétrique de la production d’implants à échelle réelle ainsi que de produits biologiquement compatibles en utilisant des sources laser de faible puissance », résume l’auteure principale et doctorante au LAPD, Maria Alvarez-Castaño.Les travaux à venir viseront à améliorer la fidélité de projection, ainsi qu’à étudier les limites de la mise en forme du faisceau pour l'impression dans des biorésines à forte densité cellulaire. Le laboratoire publiera prochainement d’autres avancées pour les plateformes TVAM, notamment des méthodes plus efficaces pour imprimer directement sur ou autour d’objets existants, ainsi que de nouvelles techniques pour façonner des détails microscopiques avec plus de précision en prédisant la façon dont les produits chimiques à l’intérieur d’une résine réagissent pendant l’impression. Cette dernière méthode exploite notamment la fabrication additive volumétrique holographique pour créer des objets simplement en projetant un hologramme sur une fiole de résine, sans rotation.RéférencesÁlvarez-Castaño, M.I., Rizzo, R., Sgarminato, V. et al. High-efficiency multi-scale holographic volumetric 3D printing with a phase light modulator. Light Sci Appl 15, 241 (2026). https://doi.org/10.1038/s41377-026-02331-4