Brevet FR3142483A1 — publié le 20240531

L’invention concerne des formulations particulières combinant une matrice biodégradable et une charge régolithe utilisables en impression 3D, notamment pour la fabrication d’objets lors de mission extraterrestre, par exemple sur la lune ou sur mars. Formulations à base de régolithe L’invention concerne des formulations particulières combinant une matrice biodégradable et une charge régolithe utilisables en impression 3D, notamment pour la fabrication d’objets lors de mission extraterrestre, par exemple sur la lune ou sur mars. Arrière-plan technologique Les sols extraterrestres présentent un intérêt accru et stimulent le développement rapide des technologies spatiales, y compris celles liées à l'impression tridimensionnelle (3D). Être capable de fabriquer de nouveaux équipements et de réparer des équipements endommagés sur ces corps planétaires est une nécessité en raison des restrictions physiques et temporelles associées à l’exploration spatiale. La NASA (National Aeronautics and Space Administration) a lancé une imprimante 3D vers la Station spatiale internationale (ISS) pour explorer l'impression 3D dans un environnement spatial. Alors que l'Agence spatiale européenne (ESA) a réalisé une étude de faisabilité pour déterminer si un avant-poste fabriqué à partir du sol lunaire pourrait être imprimé en 3D sur la lune. Alors que l'ESA a réussi à illustrer que l'impression 3D grand format pouvait créer des structures stables à partir de régolithe lunaire dans un environnement sans atmosphère, leur technique est limitée à la fabrication de bâtiments grand format. La fabrication en 3D d’objets utilisable en agriculture reste inexplorée, notamment la fabrication d’objets biodégradables à partir de régolithe, pouvant avoir des propriétés hydrosolubles et/ou fertilisantes. La demanderesse a mis au point des formulations particulières combinant une matrice biodégradable et une charge régolithe utilisables en impression 3D, notamment l’impression 3D par dépôt de matière fondue ou par stéréolithographie. L’impression 3D par dépôt de matière fondue est plus connue sous le nom de Fused Deposition Modeling (FDM) ou Fused Filament Fabrication (FFF). Ce procédé est devenu le plus répandu, notamment chez les particuliers, pour l’impression 3D. En général, trois étapes sont nécessaires pour préparer un objet en 3D à partir de matières premières par la technique de dépôt de matière fondue, à savoir: - La préparation d’une composition comprenant un mélange de matières premières de 2 types : (i) une matrice qui est généralement de type « plastique » choisie selon les caractéristiques souhaitées et (ii) une charge qui confère des propriétés à la composition ; - Le filage (ou extrusion) de la composition comprenant la matrice et la charge pour fabriquer un filament utilisable par une imprimante 3D, et - L’impression 3D à proprement parler par fusion d’un filament via une buse (extrudeur ou tête d’extrusion) et dépôt de la matière fondue en couches successives sur un support pour la fabrication d’un objet en 3D. La schématise la fabrication d’un consommable de type filament utilisable par une imprimante 3D. Néanmoins, les compositions à base de régolithe actuellement utilisées dans la mise en œuvre des techniques d’impression 3D ne sont pas adaptées à une utilisation dans le domaine de l’agriculture. En particulier, ces compositions ne sont généralement pas biodégradables, pas hydrosolubles et elles ne comprennent pas non plus de charge fertilisante, notamment une charge fertilisante ayant des propriétés thermiques et une granulométrie adaptées à leur utilisation en impression 3D. Il existe donc un réel besoin de mettre au point des compositions à base de régolithe dont les constituants sont adaptés à une utilisation dans l’agriculture et qui peuvent être utilisées pour l’impression 3D, par exemple l’impression 3D par dépôt de matière fondue ou l’impression 3D par stéréolithographie. Ainsi, la présente invention, qui trouve application dans le domaine de l’agriculture spatiale, vise à proposer des compositions, comprenant du régolithe, utilisables pour la fabrication de matériaux fertilisants, telles que des particules fertilisantes, par impression 3D. Selon un premier aspect, l’invention concerne une composition pour impression en trois dimensions (3D) comprenant : - une matrice biodégradable, et - une charge de régolithe. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un consommable pour imprimante 3D ayant une composition selon l’invention, tel qu’un consommable sous forme solide, par exemple un filament, un cylindre, un granulé ou un film. Selon un troisième aspect, l’invention concerne l’utilisation d’une composition selon l’invention, ou d’un consommable selon l’invention, pour la préparation d’un objet imprimé en 3D. Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un procédé pour préparer un objet imprimé en 3D comprenant les étapes de : a) obtenir une composition selon l’invention ou un consommable selon l’invention ; b) chauffer la composition ou le consommable de l’étape a) dans une buse d’impression 3D pour obtenir une composition ou un consommable fondu ; c) appliquer couche par couche la composition ou le consommable fondu obtenu à l’étape b) sur un support à l’aide de la buse d’impression 3D pour former un objet imprimé en 3D. Description détaillée de l’invention Définitions Dans le cadre de la présente invention, le terme « impression en trois dimensions » ou « impression 3D » ou « impression tridimensionnelle » désigne un procédé de fabrication de pièces en volume par ajout ou agglomération de matière. L'impression 3D permet de réaliser un objet réel : un concepteur dessine l'objet 3D grâce à un outil de conception assistée par ordinateur (CAO). En général, le fichier 3D obtenu est traité par un logiciel spécifique qui organise le découpage en tranches des différentes couches nécessaires à la réalisation de la pièce. Le découpage est envoyé à l'imprimante qui dépose ou solidifie la matière couche par couche jusqu'à obtenir la pièce finale. C'est l'empilement des couches qui crée le volume. L’impression 3D selon la présente invention consiste à fusionner un consommable au travers d’une buse chauffante et à déposer de la matière fondue couche par couche (également connu sous le nom d’impression 3D de type FDM ou FFF), Dans le cadre de la présente invention, le terme « matrice » désigne le constituant qui fournit un appui et/ou une structure à une composition pour impression 3D. La matrice est généralement le constituant qui permet de former et de maintenir la structure solide tridimensionnelle d’une pièce imprimée en 3D. Les matrices utilisées en impression 3D sont généralement de type « plastique ». Dans le cadre de l’invention, la matrice doit être biodégradable, y compris lorsqu’elle est sous forme solide. La matrice peut également être hydrosoluble, y compris lorsqu’elle est sous forme solide. Le terme « biodégradable», tel qu’utilisé dans le cadre de la présente invention, désigne la propriété d’une substance de se dégrader sous l'action de micro-organismes tels que les bactéries, les champignons ou les algues, en produisant des éléments dépourvus d'effet dommageable sur le milieu naturel. Ainsi, une « matrice biodégradable » selon l’invention a la propriété de se dégrader sous l'action de micro-organismes présents dans le sol, y compris lorsqu’elle est sous forme solide. Il existe plusieurs micro-organismes présents dans le sol responsables de la dégradation, par exemple les bactéries, telles que les bactéries solubilisatrices de phosphore et/ou les bactéries de type PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria), tel que Bacillus amyloliquefaciens ; et les champignons endosymbiotiques, tel que ou Piriformospora indica . Avantageusement, la matrice biodégradable selon l’invention est capable de se dégrader d’au moins 50% en masse, par exemple au moins 70%, au moins 80%, au moins 90%, au moins 91%, au moins 92%, au moins 93%, au moins 94%, au moins 95%, au moins 96%, au moins 97%, au moins 98%, au moins 99%, par exemple d’environ 100%. Le terme « hydrosoluble », tel qu’utilisé dans le cadre de la présente invention, désigne la propriété d’une substance à se solubiliser dans l’eau. Ainsi, une « matrice hydrosoluble » selon l’invention a la propriété de se solubiliser dans l’eau, y compris lorsqu’elle est sous forme solide. La matrice selon l’invention peut être hydrosoluble d’au moins 20% en masse dans un excès d’eau, par exemple d’au moins 30%, au moins 40%, au moins 50%, au moins 60%, au moins 70%, au moins 80%, au moins 90%, tel que au moins 91%, au moins 92%, au moins 93%, au moins 94%, au moins 95%, au moins 96%, au moins 97%, au moins 98%, au moins 99%, par exemple d’environ 100%. Par exemple, l’hydrosolubilité du PVA (Mowiflex) est d’environ 100% dans un excès d’eau, l’hydrosolubilité du caséinate de sodium (Lactips) est d’environ 80% dans un excès d’eau et l’hydrosolubilité du TPS (Polymer d’amidon de pomme de terre) est d’environ 40% dans un excès d’eau ( ). Le terme « matrice hydrosoluble biodégradable » tel qu’utilisé dans le cadre de la présente invention désigne une matrice qui est à la fois hydrosoluble et biodégradable. Dans le cadre de la présente invention, le terme « charge fertilisante » désigne tout produit dont les caractéristiques physico-chimiques lui permettent (i) d’être utilisée dans une composition pour impression 3D et (ii) d’assurer ou d’améliorer les propriétés physiques, chimiques ou biologiques des sols ainsi que la nutrition des végétaux. Une telle charge peut être, par exemple, un engrais et/ou un amendement. On sait que les engrais se définissent comme des matières fertilisantes dont la fonction principale est d’apporter aux plantes des éléments nutritifs (éléments fertilisants majeurs, éléments fertilisants secondaires et oligo-éléments). Par exemple, la charge fertilisante peut être choisie parmi le phosphate (P), le carbonate de calcium (CAC), la struvite (VIT), le sulfate de calcium (ANH), la terre de Diatomées (TD), ou un mélange de ceux-ci. Le phosphate peut, par exemple, être choisi parmi le phosphate naturel, le phosphate sédimentaire ou le phosphate d’origine ignée. Dans le cadre de la présente invention, le terme « charge régolithe » désigne du régolithe dont les caractéristiques physico-chimiques lui permettent d’être utilisé dans une composition pour impression 3D. Dans le cadre de l’invention, le terme « régolithe » désigne communément la couche de poussière présente à la surface des planètes sans atmosphère ou des satellites naturels telle que la Lune. Le régolithe est généralement produit par l'impact des météorites et par le vent solaire à la surface. Il peut par exemple s’agir de « régolithe lunaire » ou de « régolithe martien ». Le régolithe peut également être obtenu sur Terre par synthèse. Le terme « régolithe » englobe le régolithe naturel et le régolithe de synthèse. Dans le cadre de la présente invention, le terme « filament » ou « filament d’impression 3D » désigne un fil de diamètre et de longueur variable fabriqué (généralement par extrusion) à partir d’une composition comprenant une matrice et une charge. Le filament peut constituer un consommable pour impression 3D de type FFF. Le filament est généralement enroulé autour d’une bobine. Lors de son utilisation par une imprimante 3D de type FFF, le filament est chauffé dans une buse d’impression 3D pour obtenir un filament fondu qui va ensuite être appliqué couche par couche sur un support. Dans le cadre de la présente invention, le terme « granulé » ou « granulé d’impression 3D » désigne un élément de taille variable fabriqué à partir d’une composition comprenant une matrice et une charge. Le granulé peut constituer un consommable pour impression 3D de type FFF. Contrairement au filament, le granulé ne peut pas être enroulé, du fait de sa forme. Lors de son utilisation par une imprimante 3D de type FFF, le granulé est chauffé dans une buse d’impression 3D pour obtenir un granulé fondu qui va ensuite être appliqué couche par couche sur un support. Dans le cadre de la présente invention, le terme « température de fusion » ou « point de fusion » est la température à laquelle un élément ou un composé passe de l'état solide à l'état liquide. Composition pour impression 3D Selon un premier aspect, l’invention concerne une composition pour impression en trois dimensions (3D) comprenant : - une matrice biodégradable, et - une charge de régolithe. La composition selon l’invention peut être sous forme solide ou sous forme liquide. Les compositions sous forme liquide peuvent présenter différentes viscosités qui lui confèrent des propriétés d’écoulement distinctes. En général, la composition se présente sous forme solide à température ambiante (environ 25°C) et sous forme liquide lorsqu’on la chauffe au-delà de sa température de fusion. La température de fusion doit être adaptée pour l’impression 3D, par exemple la composition se présente sous forme liquide lorsqu’elle est chauffée dans une buse d’impression 3D. La température de fusion de la composition selon l’invention peut être supérieure à 40°C, par exemple supérieure à 100°C, par exemple comprise entre 100°C et 300°C. La température de fusion de la composition selon l’invention dépend généralement des températures de fusion de chacun des constituants de la composition, en particulier de la température de fusion de la matrice. Avantageusement, la matrice biodégradable présente une température de fusion supérieure à 40°C, par exemple supérieure à 100°C, par exemple comprise entre 100°C et 300°C. Avantageusement la charge fertilisante présente une température de fusion supérieure à 80°C, par exemple supérieure à 100°C, par exemple comprise entre 100 et 300°C. Dans un mode de réalisation particulier, la matrice biodégradable est choisie parmi : (i) le polyhydroxyalkanoate (PHA), (ii) le poly-β-hydroxybutyrate (PHB), tel que le poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate (PHBH) ou le polyhydroxybutyrate-valerate (PHBV), (iii) le poly vinyl alcohol (PVA), (iv) le polylactide (PLA), (v) le poly(butylene adipate-co-terephthalate (PBAT), (vi) un copolymère naturel sans plastifiant plastifié avec du glycerol, (vii) le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS), (viii) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), (ix) un mélange de plusieurs matrices biodégradables choisies parmi (i) à (viii). Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est choisie parmi le poly vinyl alcohol (PVA), le polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT), le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) ou un mélange de deux ou plus de ceux-ci. La matrice biodégradable peut être hydrosoluble. Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est (i) une matrice biodégradable hydrosoluble (ii) une matrice biodégradable non-hydosoluble ou (iii) un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble. Des exemples de matrices hydrosolubles sont le poly vinyl alcohol (PVA), le polylactide (PLA), , un copolymère naturel sans plastifiant plastifié avec du glycerol, le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS). Un exemple de matrices non-hydrosolubles est le polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), le le polyhydroxyalkanoate (PHA) et le le poly-β-hydroxybutyrate (PHB), tel que le poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate (PHBH) ou le polyhydroxybutyrate-valerate (PHBV). Dans un mode de réalisation, la matrice biodégradable est un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble, par exemple un mélange de poly vinyl alcohol (PVA) et de Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), ou un mélange de caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) et de Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT). Le mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydrosoluble est particulièrement avantageux dans le domaine de l’agriculture. En effet, lorsque la composition selon l’invention comprend un tel mélange, la dissolution de la matrice hydrosoluble conduit à la formation de pores dans lesquels peuvent proliférer les microorganismes tels que les bactéries ou les micro-algues. Le rapport massique matrice biodégradable hydrosoluble/matrice biodégradable non-hydrosoluble peut aller de 5/95 à 95/5, par exemple de 20/80 à 80/20, tel que de 40/60 à 60/40, par exemple 50/50. Des procédés de préparation d'un objet poreux sont également décrits ici, par exemple un procédé de formation d'un objet poreux comprenant : préparer une composition selon l’invention, dans laquelle la matrice biodégradable comprend une matrice biodégradable hydrosoluble et une matrice biodégradable non-hydrosolubles ; exposer la composition à une solution aqueuse afin de dissoudre au moins une partie de la matrice biodégradable hydrosoluble, laissant ainsi des pores dans la composition. Avant la mise en œuvre de l’étape b), le procédé peut comprendre une étape qui consiste à utiliser la composition préparée à l’étape a) pour préparer un objet en impression 3D, ladite composition étant de préférence utilisée sous la forme d’un consommable pour imprimante 3D. A l’étape b), la matrice biodégradable hydrosoluble est extraite de la composition obtenue à l’étape a) ou de l'objet préparé en impression 3D en la solubilisant avec une solution aqueuse. Ceci peut être accompli, par exemple, en immergeant simplement l'objet dans de l'eau ou une solution aqueuse. La matrice biodégradable hydrosoluble n’a pas besoin d'être complètement dissoute. Cependant, la matrice biodégradable hydrosoluble dissoute laisse derrière elles des pores qui rendent l’objet poreux. Le procédé peut permettre d’obtenir un matériau poreux ayant une porosité d'au moins 5%, par exemple de 20%, tel que 40%, 60% ou 80 %. Après la mise en œuvre de l’étape b), le procédé selon l’invention peut comprendre une étape qui consiste à ensemencer l’objet poreux obtenu à l’étape b) avec des microorganismes, par exemple des bactéries ou micro-algues. De nombreuses bactéries d’intérêt agronomique sont décrites dans la littérature. On peut citer par exemple : - Les bactéries fixatrices d'azote, telles que (i) les bactéries non-symbiotiques, par exemple Azotobacter, Azospirillum, Cyanobactéries, Beijerinckia et Clostridium et (ii) les bactéries symbiotiques, par exemple Rhizobium, Frankia qui sont associées aux plantes légumineuses. - Les bactéries solubilisant le phosphore, telles que Pseudomonas spp., Agrobacterium spp., Bacillus spp., Burkholderia, Micrococcus, Aerobacter, Azotobacter, Paenibacillus, Enterobacter, Rhodococcus, Serratia, Bradyrhizobium, Ralstonia, Rhizobium, Salmonella, Sinomonas et Thiobacillus. - Les bactéries qui solubilisent les oligoéléments, e.g. le zinc, le calcium, le magnésium, le sélénium, le molibdène, le cobalt, telles que Pseudomonas aeruginosa, Gluconacetobacter diazotrophicus, Bacillus spp., Pseudomonas fluorescence, Pseudomonas striata, Burkholderia cenocepacia et Serratia. - Les bactéries nitrifiantes, telles que Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrobacter, Nitrospina, Nitrospira et Nitrococcus. - Les bactéries qui solubilisent le potassium, telles que cidothiobacillus ferrooxidans, Paenibacillus spp., Bacillus mucilaginosus, B. edaphicus et B. circulans. - Les bactéries qui atténuent les stress abiotiques, telles que Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium.Dans un mode de réalisation, le pourcentage massique de matrice biodégradable dans la composition selon l’invention va de 30% à 99% en masse de la composition, par exemple de 40% à 95%, par exemple de 40% à 60%, par exemple de 40% à 50% en masse de la composition. Etant donné que la matrice biodégradable est adaptée à l’impression 3D, elle doit avoir une granulométrie et des propriétés physicochimiques adaptées à son utilisation en impression 3D. La matrice biodégradable a des propriétés liantes lui permettant de lier les constituants de la composition, ce qui permet la fabrication du consommable selon l’invention. La matrice biodégradable sera généralement choisie en fonction des caractéristiques souhaitées et/ou en fonction de la nature de la charge. La charge régolithe peut être préparée à partir de régolithe naturel ou reconstitué, c’est-à-dire un régolithe préparé à partir de minéraux terrestres. Généralement, lorsque l’invention est mise en œuvre dans l’espace, par exemple sur la lune ou sur mars, le régolithe est un régolithe naturel directement récupéré au sol. Dans un mode de réalisation, le régolithe est choisi parmi le régolithe lunaire ou le régolithe martien. Il est important que la charge régolithe présente une granulométrie adaptée à l’impression 3D, par exemple pour éviter le délitement de la composition, notamment lorsqu’elle est sous forme de consommable. De préférence, la charge régolithe présente une granulométrie adaptée à un système d’impression 3D qui utilise une buse d’impression 3D avec un diamètre de sortie allant de 0,2 à 1 mm. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, la charge régolithe présente une granulométrie inférieure à 1 mm, de préférence inférieure à 0,5 mm, par exemple inférieure à 0,2 mm. La granulométrie souhaitée peut être obtenue par tamisage du régolithe. Dans des modes de réalisation particuliers, le pourcentage massique de charge régolithe va de 1% à 80% en masse de la composition, par exemple de 5% à 80%, par exemple de 5% à 70%, par exemple le pourcentage massique est d’environ 5%, d’environ 50%, d’environ 60%, d’environ 70%. Il est connu que le régolithe peut avoir des propriétés néfastes pour la croissance des végétaux, à cause de la formation de perchlorates sous l’effet des radiations cosmiques, ces perchlorates générant de la toxicité pour la plante. Pour éviter ou diminuer cette toxicité due aux perchlorates, la composition selon l’invention peut en outre comprendre un composé anti-perchlorate. Par exemple, le composé anti-perchlorate peut être choisi parmi un agent apportant des nitrates limitant la toxicité du perchlorate, un agent dont la formulation rend possible l’incorporation de bactéries inhibant la réduction du perchlorate, et/ou une molécule permettant d’inhiber la nitrate réductase. Par ailleurs, le chauffage de la composition selon l’invention à une température comprise entre 200 et 300°C lors de l’impression 3D permet de détruire les perchlorates et ainsi de diminuer ou éliminer la toxicité du régolithe vis-à-vis des végétaux. Dans un mode de réalisation particulier, la composition selon l’invention comprend en outre une charge fertilisante. Les fertilisants, ou matières fertilisantes, sont des substances, ou des mélanges de substances, naturelles ou d'origine synthétique, utilisées en agriculture pour améliorer les sols, notamment leur structure, et fertiliser les plantes cultivées. Les fertilisants comprennent les engrais et les amendements. Les premiers sont destinés à favoriser la croissance des plantes en leurs apportant des éléments nutritifs, et les seconds sont plutôt destinés à améliorer la qualité des sols. Les fertilisants se présentent généralement sous forme liquide ou sous forme solide, et peuvent être appliqués au sol ou directement pulvérisés sur les plantes. Les fertilisants sous forme solide sont notamment privilégiés pour apporter aux plantes des éléments nutritifs sur le long terme et limiter les phénomènes de lessivage qui constituent un obstacle à l’utilisation de fertilisants sous forme liquide. Les fertilisants solides sont produits selon des méthodes de production industrielle bien connues telles que la pelletisation, la compaction et la granulation. Il est important que la charge fertilisante présente une tenue thermique adaptée pour l’impression 3D. En particulier, la charge fertilisante doit conserver ses propriétés fertilisantes après avoir été soumise à une extrusion en voie fondue et/ou lorsqu’elle est chauffée dans une buse d’impression 3D. Il est également important que la charge fertilisante présente une granulométrie adaptée à l’impression 3D. Dans un mode de réalisation particulier, la charge fertilisante présente une granulométrie adaptée à un système d’impression 3D qui utilise une buse d’impression 3D avec un diamètre de sortie allant de 0,2 à 1 mm. Avantageusement, la charge fertilisante présente une granulométrie inférieure à 1 mm, avantageusement inférieure à 0,5 mm, par exemple inférieure à 0,2 mm. Dans un mode de réalisation particulier, la charge fertilisante est choisie parmi : (i) le phosphate (P), par exemple le phosphate issu de mine, tel que le phosphate naturel, le phosphate sédimentaire ou le phosphate d’origine ignée. (ii) le carbonate de calcium (CAC), par exemple le coquiller marin, (iii) la struvite (VIT), par exemple la struvite issue du recyclage d’eau de procédés industriels, (iv) le sulfate de calcium (ANH), par exemple le sulfate de calcium issu de mine, (v) la terre de Diatomées (TD), (vi) le biochar, ou (vii) un mélange de plusieurs charges fertilisantes choisies parmi (i) à (vi). Dans un mode de réalisation particulier, pourcentage massique de charge fertilisante va de 1% à 60% en masse de la composition, par exemple de 10% à 50% en masse de la composition. Dans un mode de réalisation particulier, la composition selon l’invention comprend en outre une charge porogène. Une charge porogène est une charge contenant un agent porogène. Il peut s’agir de particules hydrosolubles. Les particules hydrosolubles peuvent être des particules de sel hydrosolubles. Par exemple, on peut utiliser des sels ayant une solubilité dans l'eau d'au moins 100 g/L à température ambiante. Cependant, des sels avec des solubilités dans l'eau inférieures peuvent également être utilisés. Des exemples de sels solubles dans l'eau qui peuvent être inclus dans les compositions comprennent des sels métalliques inorganiques, tels que des sels contenant du cuivre. D'autres sels solubles dans l'eau comprennent les nitrates et les sulfates solubles dans l'eau (y compris le sulfate de cuivre), les chlorures, les bromures et les iodures ; ainsi que des carbonates hydrosolubles (dont le carbonate de sodium, le carbonate de potassium et le carbonate d'ammonium) et des hydroxydes (dont l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium et l'hydroxyde d'ammonium). Le composant sel peut également être un mélange de l'un quelconque de deux ou plusieurs des sels mentionnés ci-dessus. Dans un mode de réalisation particulier les particules de sel hydrosolubles sont des particules de chlorure de sodium (NaCl). Lorsque l’agent porogène est une particule hydrosoluble, tel qu’un sel hydrosoluble comme le NaCl, la charge porogène peut également comprendre un agent hydrosoluble tel que le polyéthylène glycol (PEB), par exemple le PEG 8000. Les particules hydrosolubles peuvent avoir une large gamme de tailles et de formes, comprenant à la fois des formes régulières symétriques et des formes irrégulières. Par exemple, elles peuvent être sensiblement sphériques (c'est-à-dire sphériques ou très proches de sphériques en tenant compte de certaines imperfections ; par exemple, des nanosphères ou certains granules de forme irrégulière), cylindriques allongés (par exemple, fibres, nanofils et nanotiges), en forme de plaque (par exemple, des feuilles, des flocons et des plaquettes) avec des dimensions allant de 10 nm à 1 mm. Par exemple, les particules de sel hydrosolubles peuvent avoir des diamètres d'au moins environ 10 nm, d'au moins environ 20 nm, d'au moins environ 100 nm, d'au moins environ 0,5 pm et d'au moins environ 1 pm. La taille des particules de sel hydrosolubles affectera la taille des pores dans le matériau et, par conséquent, également les objets fabriqués à partir du matériau, par exemple les objets préparés par impression 3D. Par conséquent, la taille de particule sélectionnée dépendra de l'application prévue des objets. A titre d'illustration, des particules de sel hydrosolubles ayant des dimensions dans la gamme d'environ 0,5 pm à environ 22 pm, y compris dans la gamme d'environ 1 pm à 17 pm, peuvent être utilisées. Tel qu'utilisé ici, le terme "particules " fait référence à des particules qui comprennent un matériau solide, par opposition à un matériau liquide (par exemple, une gouttelette). Cependant, les "particules" n'ont pas besoin d'être complètement solides dans tout leur intérieur. Par exemple, les "particules" incluent les particules poreuses et les particules creuses. La présence d’agent porogène dans la composition selon l’invention est particulièrement avantageuse dans le domaine de l’agriculture. En effet, lorsque la composition selon l’invention comprend une charge porogène, la vaporisation ou la dissolution de la charge porogène conduit à la formation de pores dans lesquels les microorganismes tels que les bactéries peuvent proliférer. Des procédés de préparation d'un objet poreux sont également décrits ici, par exemple un procédé de formation d'un objet poreux comprenant : préparer une composition selon l’invention comprenant une charge porogène, de préférence dans laquelle le pourcentage massique de charge porogène est d’au moins 20% en masse de charge porogène par rapport à la masse totale de la composition ; exposer la composition à une solution aqueuse afin de dissoudre au moins une partie de la charge porogène, laissant ainsi des pores dans la composition. Avant la mise en œuvre de l’étape b), le procédé peut comprendre une étape qui consiste à utiliser la composition préparée à l’étape a) pour préparer un objet en impression 3D, ladite composition étant de préférence utilisée sous la forme d’un consommable pour imprimante 3D. A l’étape b), la charge porogène est extraite de la composition obtenue à l’étape a) ou de l'objet préparé en impression 3D en la solubilisant avec une solution aqueuse. Ceci peut être accompli, par exemple, en immergeant simplement l'objet dans de l'eau ou une solution aqueuse. La charge porogène n’a pas besoin d'être complètement dissoute. Cependant, la charge porogène dissoute laisse derrière elles des pores qui rendent l’objet poreux. Le procédé selon l’invention peut permettre d’obtenir un matériau poreux ayant une porosité d'au moins 5%, par exemple de 20%, tel que 40%, 60% ou 80 %. Après la mise en œuvre de l’étape b), le procédé selon l’invention peut comprendre une étape qui consiste à ensemencer l’objet poreux obtenu à l’étape b) avec des microorganismes, par exemple des bactéries ou des micro-algues. Des bactéries d’intérêt agronomique sont listées ci-dessus. La composition selon l’invention peut être obtenue simplement en mélangeant les quantités souhaitées de ses constituants dans un récipient de taille adapté afin d’obtenir un mélange homogène. Afin d’obtenir une homogénéité satisfaisante pour la composition, le mélange peut être chauffé à une température appropriée, par exemple sous agitation. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, la composition selon l’invention consiste essentiellement en : - une matrice biodégradable, - une charge de régolithe, - éventuellement une charge fertilisante, - éventuellement une charge porogène, et - éventuellement un ou plusieurs autres constituants choisis parmi un colorant, un hydrorétenteur, un composé anti-perchlorate et un microorganisme, telle que des bactéries. Le pourcentage massique de l’ensemble de ces autres constituants est généralement inférieur à 5% en masse de la composition, de préférence inférieur à 1%, par exemple inférieur à 0,1%. Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention présente un pourcentage massique charge/matrice allant de 70/30 à 20/80, avantageusement allant de 60/40 à 30/70, par exemple d’environ 40/60, d’environ 50/50, d’environ 60/40. Dans des modes de réalisations particuliers, la composition selon l’invention consiste essentiellement en : - Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) et régolithe, - Poly vinyl alcohol (PVA) et régolithe, - Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, carbonate de calcium (CAC), - Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, phosphate (P), - Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, phosphate (P), carbonate de calcium (CAC), - Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), Poly vinyl alcohol (PVA) et régolithe, - Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) et régolithe, - Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), régolithe et NaCl, ou - Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), régolithe, NaCl et polyéthylène glycol (PEG). Dans un mode de réalisation particulier, la composition selon l’invention consiste essentiellement en : - Un pourcentage massique de poly vinyl alcohol (PVA) allant de 30% à 70%, par exemple allant de 40% à 60%, un pourcentage massique de régolithe allant de 2% à 10%, par exemple d’environ 5%, et un pourcentage massique de charge fertilisante allant de 25% à 70%, par exemple de 35% à 55%. - Un pourcentage massique de polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) allant de 20% à 60%, par exemple allant de 30% à 50%, et un pourcentage massique de régolithe allant de 30% à 80%, par exemple de 50% à 70%. - Un pourcentage massique de polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) allant de 20% à 60%, par exemple allant de 40% à 55%, un pourcentage massique de poly vinyl alcohol (PVA) allant de 30% à 70%, par exemple allant de 45% à 55%, et un pourcentage massique de régolithe allant de 2% à 10%, par exemple d’environ 5%. - Un pourcentage massique de polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) allant de 20% à 60%, par exemple allant de 40% à 55%, un pourcentage massique de caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) allant de 30% à 70%, par exemple de 45% à 55%, et un pourcentage massique de régolithe allant de 2% à 10%, par exemple d’environ 5%. - Un pourcentage massique de polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) allant de 20% à 60%, par exemple allant de 40% à 55%, un pourcentage massique de régolithe allant de 2% à 10%, par exemple d’environ 5%, et un pourcentage massique de charge porogène allant de 35% à 65%, par exemple allant de 45% à 55%. Des compositions selon l’invention sont décrites dans les tableaux ci-après. PVA (%m) Régolithe (%m) Carbonate de calcium (%m) Phosphate (%m) 40 5 27,5 27,5 50 5 22,5 22,5 60 5 17,5 17,5 PBAT (%m) Régolithe (%m) 50 50 40 60 30 70 PBAT (%m) Régolithe (%m) PVA (%m) Lactips (%m) NaCl (%m) PEG (%m) 40 5 55 50 5 45 40 5 55 50 5 45 40 5 45 10 50 5 36,8 8,2 51,5 4,4 39,7 4,4 Consommable pour imprimante 3D La composition selon l’invention peut être utilisée pour préparer un consommable, tel qu’un filament, un cylindre ou un granulé. Ainsi, l’invention concerne également un consommable pour imprimante 3D ayant une composition selon l’invention, tel qu’un consommable sous forme solide, par exemple un filament, un cylindre, un granulé ou un film. Les filaments et les granulés sont des consommables classiquement utilisés en impression 3D, on parle alors de filament pour impression 3D et de granulé pour impression 3D. La composition est généralement utilisée telle quelle pour préparer le consommable. Le consommable selon l’invention peut être préparé par n’importe quel procédés adapté. Par exemple, un filament peut être obtenu par extrusion à partir d’une composition selon l’invention qui a été chauffée à une température supérieure à sa température de fusion. Utilisation et procédé Comme décrit plus haut, la composition et le consommable selon l’invention peuvent être utilisés par une imprimante 3D. Ainsi, l’invention concerne également l’utilisation d’une composition selon l’invention ou d’un consommable selon l’invention, pour la préparation d’un objet imprimé en 3D. L’invention concerne également un procédé pour préparer un objet imprimé en 3D comprenant les étapes de : a) obtenir une composition selon l’invention ou un consommable selon l’invention ; b) chauffer la composition ou le consommable de l’étape a) dans une buse d’impression 3D pour obtenir une composition ou un consommable fondu ; c) appliquer couche par couche la composition ou le consommable fondu obtenu à l’étape b) sur un support à l’aide de la buse d’impression 3D pour former un objet imprimé en 3D. Le procédé permet de préparer des objets de forme géométrique variable, par exemple nappe, sphère, sphère tronquée, cube, pyramide, bouchon cylindrique, etc. L’objet imprimé en 3D peut être de structure homogène ou présenter des zones de composition différente, par exemple une couche de composition A et une couche de composition B. Pour cela, le procédé selon l’invention peut utiliser plusieurs compositions ou consommables de compositions différentes. L’objet imprimé en 3D peut être plein ou présenter des cavités, par exemple une cavité en son centre. Il est également possible d’ajouter une substance liquide (de viscosité adaptée) ou solides (ex. poudre), à l’intérieur de l’objet. L’objet imprimé en 3D peut présenter plusieurs couleurs lorsque le procédé selon l’invention utilise plusieurs compositions ou consommables de couleurs différentes. Le procédé n’est pas limité à un support particulier. Par ailleurs, toute buse d’impression 3D peut être utilisée dans le procédé de l’invention, par exemple la buse e3D v6 (0,15 à 0,8 mm extrusion fdm). La buse d’impression 3D peut être chauffante afin de chauffer la composition ou le consommable à une température supérieure à sa température de fusion. Brève description des figures Schéma qui montre les étapes de fabrication d’un consommable de type filament utilisable par une imprimante 3D. Étude de l’hydrosolubilité des matrices par immersion de pastilles de matrice dans de l’eau puis filtration et pesée de la masse sèche résiduelle dissoute dans l’eau à différents temps d’immersion. L’hydrosolubilité du PVA (Mowiflex) est d’environ 100% dans un excès d’eau, l’hydrosolubilité du caséinate de sodium (Lactips) est d’environ 80% dans un excès d’eau et l’hydrosolubilité du TPS (Polymer d’amidon de pomme de terre) est d’environ 40% dans un excès d’eau. Suivi de croissance de la souche Bacillus Amyloliquefaciens. Suivi de croissance de la souche Piriformospora Indica. Suivis de couple de mélange pour les formulations 1. Suivis de couple de mélange pour les formulations 2. Suivis de couple de mélange pour les formulations 3. Exemples Exemple 1 : Biodégradabilité des matrices En milieu stérile, 100mL de milieu liquide auxanogramme au carbone est préparé, de composition suivante : Quantité L-histidine 10 µg D méthionine 20 µg D tryptophane 20 µg Biotine 10 ng Thiamine 1 µg Pyrodoxine 1 µg Panthothénate de calcium 1 µg Acide nicotinique 1 µg Inositol 10 µg Sulfate d’ammonium 5 g Dihydrogénate de potassium 1 g Sulfate de magnésium 0,5 g Chlorure de calcium 0,1 g Chlorure de sodium 0,1 g Chaque matrice, préalablement réduite en poudre (unique source de carbone), a ensuite été incorporée sous agitation dans le milieu auxanogramme à raison de 5g par litre de milieu. Le milieu a ensuite été ensemencé par 1 ml d’une culture de microorganismes ( Bacillus amyloliquefaciens ou Piriformospora indica ) à la concentration de 10 3 ufc/ml. L’ensemble a été incubé à 30°C sous-agitation à 120 rpm pendant 22 jours. Des dénombrements réguliers ont été effectués afin de déterminer la courbe de croissance du microorganisme au cours du temps dans les conditions d’essai. A chaque temps de cinétique, un dénombrement a été réalisé au moyen d’un échantillonnage d’1 ml de la culture liquide qui a été dilué en cascade avec 9 ml de diluant tryptone sel (dilutions de 10 en 10). Chaque dilution a été déposée à raison de 1 ml par boite de Pétri et a été recouverte de milieu Trypticase Soja Agar de composition suivante (pour 1L) : Tryptone 15g/L, Peptone papaïnique de soja 5g/L, Chlorure de sodium 5g/L, Agar 15g/L (pH 7,3 +/- 0,2 à 25°C). Après homogénéisation des boites avant leur prise en masse, les boites ont été mises en incubation dans une étuve à 30°C durant 48h. Après 48h d’incubation, les boites de Pétri ont été lues pour dénombrer le nombre de colonies. Les matrices qui ont été testées sont : - du poly vinyl alcohol (PVA 7001) et du phosphate naturel - du poly vinyl alcohol (PVA C600) et du phosphate naturel ; - de l’amidon plastifié (L001) et du phosphate naturel ; - un copolymère naturel plastifié avec du glycerol (TPS) et du phosphate naturel. Le nombre de colonies est représentatif de la capacité de la matrice à favoriser la croissance d'une souche microbienne. En l’absence d’autre source de carbone, la dégradation du plastique constitue l’unique source de carbone permettant la croissance et la multiplication microbienne. Les résultats sont présentés aux Figures 3 et 4. Conclusion En l’absence d’autres sources de carbone que les matrices testées, la croissance microbienne n’est rendue possible que par la consommation par les bactéries du carbone des matrices, confirmant ainsi leur biodégradabilité. Exemple 2 : Hydrosolubilité des matrices Des pastilles de matrice (Ø=14 mm - e=1mm) ont été immergées en bécher hermétique dans de l’eau de ville (250mL). Les matrices qui ont été testées sont : - Un poly vinyl alcohol (Mowiflex C600), - Un copolymère naturel plastifié avec du glycerol (TPS Biotec), tel que l’amidon de pomme de terre plastifié avec du glycerol, - Un caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS L0001). Six pastilles par matrice ont été indépendamment immergées et agitées régulièrement. A différents temps d’immersion, un échantillon-pastille a été extrait du lot d’essai et l’ensemble du liquide contenu dans le bécher concerné a été filtré sur filtre cellulose (diamètre de pores = 2-3 µm). Le filtre a ensuite été séché (50°C pendant 12 heures) et maintenu à température ambiante (23°C, 50% d’Humidité Relative, pendant 12H) avant pesée pour déterminer la masse résiduelle de matrice retenue par le filtre (pastille résiduelle et parties de matrice non solubilisée potentiellement présentes dans le liquide d’immersion). L’ensemble de ces mesures a permis de définir la cinétique de dissolution des différentes pastilles de matrice comme reporté à la . La masse résiduelle de matrice retenue par le filtre est représentative de sa stabilité dans l’eau et permet donc de classer les matrices étudiées en fonction de leur hydrosolubilité. Plus la masse de matrice retenue est élevée, plus la matrice est hydrosoluble. Conclusion La perte en masse dans le temps des différentes matrices immergées dans l’eau valident leur hydrosolubilité. Suivant les typologies de matrices, les quantités et les cinétiques de solubilisation sont différentes. Exemple 3 : Compositions d’intérêt pour la réalisation de filaments destinés à l’impression 3D FFF 3.1 Formulation Batch Une campagne de mélanges par voie fondue a été menée à l’aide d’un mélangeur Brabender Rheocorder. Ces formulations impliquent un volume restreint d’environ 55 cm3 permettant l’obtention d’échantillons exploitables pour caractérisations rhéologiques ou mécaniques par exemple. Le mélangeur permet de suivre l’évolution du couple de mélange lors des phases d’homogénéisation et de fusion des matières. Il informe également sur la stabilité et l’homogénéité rhéologique en fonction du temps. Les compositions testées sont de trois typologies différentes et sont détaillées dans les Tableaux 5 à 7. Réf. PVA C600 (%m) Régolithe (%m) Carbonate de calcium (%m) Phosphate (%m) R-F1-1 40 5 27,5 27,5 R-F1-2 50 5 22,5 22,5 R-F1-3 60 5 17,5 17,5 Réf. PBAT (%m) Régolithe (%m) PBAT (%v) Régolithe (%v) R-F2-1 50 50 52,29 47,71 R-F2-2 40 60 42,22 57,78 R-F2-3 30 70 31,96 68,04 Réf. PBAT (%m) Régolithe (%m) PVA C600 (%m) Lactips Caretips 300 (%m) NaCl (%m) PEG 8000 (%m) R-F3-1 40 5 55 R-F3-2 50 5 45 R-F3-3 40 5 55 R-F3-4 50 5 45 R-F3-5 40 5 45 10 R-F3-6 50 5 36,8 8,2 R-F3-7 51,5 4,4 39,7 4,4 La matrice ciblée pour la réalisation des formulations F1 s’est portée sur le polyvinylalcool (PVA) utilisé communément comme matière support en impression 3D FFF. La matrice ciblée pour la réalisation des formulations F2 s’est portée sur le Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), biopolyester biodégradable. Ce dernier présente une souplesse native permettant d’envisager une formulation à haut taux de charges tout en garantissant une mise en œuvre sous forme de filament sans risque de rupture. La matrice ciblée pour la réalisation les formulations F3 s’est portée également sur le PBAT permettant à la fois l’introduction de la charge régolithe et d’un agent porogène. Deux mélanges de matrices hydrosoluble et non-hydrosoluble, ainsi qu’un agent porogène ont été évalués pour préparer un objet poreux : - le mélange PBAT et PVA, - le mélange PBAT et Lactips®, - PBAT et un sel de type NaCl (Agent porogène). Le régolithe utilisé pour la préparation des compositions 1, 2 et 3 était un régolithe martien reconstitué fourni par la NASA (Référence : MMS-2 Enhanced Mars Regolith Simulant ; Manufacturer : The Martian Garden). Ce régolithe martien reconstitué contient : 77% de poudre de basalte (CAS Number 12765 06 9), 10% de Fe 2 O 3 (CAS Number 1309 37 1), 8% de SiO 2 (CAS Number 14808 60 7), 4% de gypse (CAS Number 13397 24 5) et 1% de MgO (CAS Number 1309 42 8). Les suivis de couple de mélange pour les trois séries de formulations sont illustrés aux Figures 5 à 7. Conclusion Il est à noter que l’essai de formulation F3-3 a mis en avant une dégradation de la matrice porogène comprenant la matrice Lactips avec dégagement d’une phase gazeuse liée probablement à la volatilisation des plastifiants de la matrice Lactips. La formulation F3-4 de même composition n’a donc pas été réalisée. D’autre part, les formulations F3-5 et F3-6 ont révélé une forte exsudation du PEG 8000 se présentant sous forme de cire. Cette migration en surface étant potentiellement défavorable à l’adhésion entre les dépôts successifs en impression 3D FFF, une formulation F3-7 a été réalisée pour ajustement avec diminution du taux de PEG 8000 au profit de l’autre agent porogène qu’est le sel de NaCl. 3.2 Essais rhéologiques Suite aux formulations batch, des essais rhéologiques ont été entamés sur les compositions du 3.1. Pour se faire, un rhéomètre capillaire de type Göttfert RG20 avec filière annulaire D=2 mm et ratio L/D=30 a été utilisé. Cette caractérisation visait à comparer les viscosités des compositions à un cisaillement fixe en parallèle de la récupération d’échantillons de filament au standard de diamètre 1,75 mm. Il est apparu dès les premiers essais que le flux matière lors de cette extrusion par piston, menée à vitesse constante, n’était pas stable pour l’ensemble des formulations testées. En complément, une obstruction de la filière d’extrusion apparaissait en cours d’essai empêchant l’obtention d’un filament prototype continu de qualité. Il semble que la granulométrie (ou la création d’agrégats au cours du mélange) du Régolithe était en partie trop élevée pour garantir une bonne mise en œuvre dans le procédé d’impression 3D FFF. Un tamisage du Régolithe a donc été réalisé avec un tamis de 500 μm afin de garantir une qualité optimale pour les formulations par extrusion bivis réalisées par la suite. La répartition granulométrique du régolithe était de 71,3 %m de poudres inférieures à 500 μm et 28,7 m% de poudres supérieures à 500μm. Seule la poudre de granulométrie inférieure à 500 μm a été utilisée pour la suite de l’étude. 3.3 Formulation par extrusion bivis A la suite des formulations batch, en prenant en considération les rendus matières obtenues et les stabilités rhéologiques au cours des mélanges, les compositions R-F1-3, R-F2-1 et R-F3-7 ont été retenues. Pour la composition F1, nous avons sélectionné la composition R-F1-3 car la composition R-F1-2 à 50% de PVA dégageait une odeur de type acide acétique liée à un début de dégradation du PVA. La charge apportant du cisaillement interne au mélange cela entraine une dégradation de la matrice. Cette dégradation était sensiblement plus faible avec la composition à 60% de PVA due à un effet cisaillant de la charge sur la matrice. Les trois compositions retenues ont été utilisées à échelle pilote (2 kg) dans le but de fabriquer des filaments pour impression 3D FFF par extrusion bivis. Une extrudeuse bivis co-rotative TSA Modèle FSCM21 – Diamètre de vis 21 mm / L :D=40 a été utilisé pour cette production pilote. L’ensemble des composants des compositions ont été étuvés à 60°C pendant 12H afin d’éliminer l’humidité potentiellement présente. L’alimentation en matière (matrice sous forme de pellet et charge sous forme de poudre) s’est faite conjointement en trémie principale à l’aide de deux doseurs gravimétriques Brabender. Les joncs d’extrusion ont ensuite été granulés avec une coupe à 3mm à l’aide d’un granulateur de marque MAAG modèle Primo S60. Les paramètres d’extrusion de chaque formulation et des clichés du procédé sont donnés dans le tableau 8. Réf. Profil température (°C) Z1-Z2-Z3-Z4-Z5-Z6-Z7-Z8 Vitesse de vis (RPM) Débit global doseur (kg/H) R-F1-3 155-160-165-165-165-160-155-155 300 3 R-F2-1 155-160-170-170-170-165-165-160 300 3 R-F3-7 155-160-170-170-170-165-165-165 300 3 3.4 Filage filaments A la suite de la production pilote par extrusion bivis, les compositions ont été filées par extrusion monovis au standard de diamètre 1.75mm utilisé pour l’impression 3D FFF. Du fait de quantité réduite en Régolithe liée au tamisage nécessaire (composé présent dans les trois formulations), il a été préféré l’usage d’une petite ligne d’extrusion 3D Evo – modèle Advanced 1.0 (Diam vis= 16 mm-L :D=20) à la ligne pilote Scamex (Diam vis= 20mm-L :D=20) initialement visée pour cette étape. De cette manière, le maximum de matière peut être transformé en filament tout en limitant les pertes liées aux phases de démarrage et au volume mort inhérent à l’extrudeuse. Les paramètres d’extrusion sont donnés dans le tableau 9. Réf. Vitesse de vis (RPM) Vitesse tireuse Diamètre du filament Profil de température (°C) Z1-Z2-Z3-Z4 R-F1-3 3,4 Auto 1,75 185-185-185-185 R-F2-1 4,4 Auto 1,75 150-155-155-150 R-F3-7 10,5 Auto 1,75 144-157-145-142 3.5 Essais d’impression 3D Suite à la production pilote des filaments issus des trois compositions sélectionnées, des essais d’impression 3D FFF ont été menés. Une série d’impression a permis de déterminer les paramètres optimaux d’impression pour chaque référence. Une imprimante de la marque Creality CR10S Pro-V2 équipée d’un extrudeur E3D Titan – Direct Drive 1.75mm a été utilisée pour cette étude. Des essais d’extrusion sur une plage de température allant de 180 à 240°C ont été réalisés en préambule afin de définir la température minimale garantissant un débit régulier sur les trois formulations sélectionnées. Par la suite, différentes buses avec des diamètres de 400, 600, 800 et 1000 μm ont été testées afin d’identifier le meilleur compromis entre finesse et régularité de dépose de chaque matière. De la même manière, différentes vitesses d’impression de 5 à 30 mm/s ont été évaluée pour définir la vitesse optimale pour un dépôt de matière de qualité. Le tableau 10 reprend les paramètres optimisés pour chaque composition. Réf. Vitesse d’impression (mm/s) Température buse (°C) Température plateau (°C) Diamètre buse (μm) Hauteur de couche (μm) Largeur de couche (μm) R-F1-3 15 230 50 800 300 500 à 850 R-F2-1 15 210 50 800 300 500 à 850 R-F3-7 8,5 195 30 800 300 500 à 850 Composition pour impression en trois dimensions (3D) comprenant : - une matrice biodégradable, et - une charge de régolithe. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la matrice biodégradable est choisie parmi : (i) le polyhydroxyalkanoate (PHA), (ii) le poly-β-hydroxybutyrate (PHB), tel que le poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate (PHBH) ou le polyhydroxybutyrate-valerate (PHBV), (iii) le poly vinyl alcohol (PVA), (iv) le polylactide (PLA), (v) le poly(butylene adipate-co-terephthalate (PBAT), (vi) un copolymère naturel sans plastifiant plastifié avec du glycerol, (vii) le caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS), (viii) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), ou (ix) un mélange de plusieurs matrices biodégradables choisies parmi (i) à (viii). Composition selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle la matrice biodégradable est (i) une matrice biodégradable hydrosoluble (ii) une matrice biodégradable non-hydosoluble ou (iii) un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la matrice biodégradable est un mélange d’une matrice biodégradable hydrosoluble et d’une matrice biodégradable non-hydosoluble, par exemple un mélange de poly vinyl alcohol (PVA) et de Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT). Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le régolithe est choisi parmi un régolithe lunaire ou un régolithe martien. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la charge régolithe présente une granulométrie inférieure à 1 mm, avantageusement inférieure à 0,5 mm. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la composition comprend en outre une charge fertilisante Composition selon la revendication 7, dans laquelle la charge fertilisante présente une granulométrie inférieure à 1 mm, avantageusement inférieure à 0,5 mm. Composition selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans laquelle la charge fertilisante est choisie parmi le : (i) phosphate (P), (ii) le carbonate de calcium (CAC), (iii) la struvite (VIT), (iv) le sulfate de calcium (ANH), (v) la terre de Diatomées (TD), (vi) le biochar, ou (vii) un mélange de plusieurs charges fertilisantes choisies parmi (i) à (vi). Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la composition comprend en outre une charge porogène. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le pourcentage massique charge/matrice va de 70/30 à 20/80, par exemple va de 60/40 à 30/70, par exemple est d’environ 40/60, environ 50/50, environ 60/40. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, ladite composition étant essentiellement constituée de : (i) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) et régolithe, (ii) Poly vinyl alcohol (PVA) et régolithe, (iii) Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, carbonate de calcium (CAC), (iv) Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, phosphate (P), (v) Poly vinyl alcohol (PVA), régolithe, phosphate (P), carbonate de calcium (CAC), (vi) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), Poly vinyl alcohol (PVA) et régolithe, (vii) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), caséinate de sodium extrudé au glycérol (LACTIPS) et régolithe, (viii) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), régolithe, NaCl, ou (ix) Polybutylène adipate téréphtalate (PBAT), régolithe, NaCl, polyéthylène glycol (PEG). Consommable pour imprimante 3D ayant une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 12. Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, ou d’un consommable selon la revendication 13, pour la préparation d’un objet imprimé en 3D. Procédé pour préparer un objet imprimé en 3D comprenant les étapes de : a) obtenir une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 ou un consommable selon la revendication 13 ; b) chauffer la composition ou le consommable de l’étape a) dans une buse d’impression 3D pour obtenir une composition ou un consommable fondu ; c) appliquer couche par couche la composition ou le consommable fondu obtenu à l’étape b) sur un support à l’aide de la buse d’impression 3D pour former un objet imprimé en 3D.