Des chercheurs développent des lentilles de contact, imprimables sur-mesure en 3D en seulement 20 minutes

Une équipe de chercheurs de l’Université de Waterloo (Canada) a développé une technologie d'impression 3D qui permet de fabriquer, à partir d'un nouveau silicone, des lentilles de contact rigides sur-mesure directement chez l'optométriste en seulement 20 minutes. 

Cette invention a obtenu une médaille d'or à l'Exposition internationale des inventions de Shanghai en juin 2026.

Pour les personnes souffrant d'une déformation de la cornée ou de troubles visuels importants (comme une forte myopie), trouver des lentilles de contact adaptées est souvent un long parcours du combattant. Les modèles « standards » ne conviennent pas, et la fabrication de lentilles sur-mesure nécessite généralement plusieurs allers-retours chez le spécialiste et prend des semaines, voire des mois.  

Un silicone compatible avec l'impression 3D

Pour fabriquer ces lentilles, les chercheurs ont utilisé le silicone. Sûr, biocompatible, il offre une excellente perméabilité à l'oxygène. 

Cependant, les formules de silicone traditionnelles ne fonctionnent pas avec l'impression 3D moderne.  Pour contourner cet obstacle, l'équipe du département de chimie de Waterloo a formulé une nouvelle encre hybride : un silicone hydrophile modifié avec des fonctions acrylates. Lors de l'impression 3D par traitement numérique de la lumière, la lumière UV déclenche une polymérisation rapide qui lie chimiquement le silicone et l'acrylate. Cela donne un réseau polymère robuste, transparent et respirant.  

L'étude confirme que les lentilles ainsi fabriquées atteignent une perméabilité à l'oxygène (Dk) d'environ 39 barrers. C'est un seuil suffisant pour respecter la santé de la cornée et répondre aux exigences cliniques des lentilles rigides perméables aux gaz.

Un flux 100 % numérique, de la topographie de l'œil à l'impression

Le processus s'appuie sur une chaîne numérique complète :  

• L'optométriste réalise une topographie de l'œil du patient.  
• Un algorithme (développé sous MATLAB) traduit ces données en une carte précise. Le logiciel conçoit une face interne qui épouse parfaitement la cornée unique du patient, et une face externe configurée pour sa correction visuelle.  
• L'imprimante fabrique la lentille couche par couche. L'impression en elle-même ne prend que 12 minutes environ.  

La flexibilité de cette méthode permet de concevoir des lentilles d'épaisseurs très variables (allant de 80 à 200 micromètres) pour traiter aussi bien la myopie que l'hypermétropie.  

Une méthode d'impression « sans contact »

L'un des plus grands défis de l'impression 3D d'objets optiques courbes est l'effet d'« escalier ». Comme l'objet est construit couche après couche, de micro-marches se forment à sa surface, ce qui altère la clarté visuelle et irrite l'œil.  

Pour résoudre ce problème, l'équipe a inventé une méthode post-traitement : le revêtement par fluidisation sans contact (non-contact fluidization coating). La lentille imprimée est suspendue dans une colonne d'air grâce à un flux et une pression parfaitement contrôlés, sans toucher aucune paroi solide. Un spray microscopique de revêtement est alors appliqué uniformément.  

Ce traitement permet d'appliquer un film protecteur parfaitement homogène sur toute la surface courbe. Les analyses au microscope électronique montrent que la hauteur des micro-marches de l'impression 3D passe de 5,0 micromètres à seulement 1,2 micromètre après traitement. Cela représente une réduction des rugosités de 75 à 80 %.

Une sécurité cliniquement validée

Les tests présentés dans l'étude scientifique montrent que ces lentilles retiennent moins de protéines à sa surface qu'une lentille classique, ce qui réduit le risque d'inconfort et de flou visuel au fil des heures.  

Les tests sur des cellules épithéliales cornéennes humaines ont révélé un taux de viabilité cellulaire supérieur à 95 % sur 5 jours, garantissant l'absence totale de toxicité pour l'œil.  

Après 90 jours d'immersion dans du sérum physiologique et des cycles de nettoyage avec des solutions commerciales, les lentilles n'ont montré aucune dégradation, aucune déformation mécanique et ont conservé leur transparence de 90 à 95 %.  

Forte de ces résultats en laboratoire, l’équipe de Waterloo prépare désormais des essais in vivo (sur des sujets vivants). Un brevet provisoire a déjà été déposé pour ce nouveau silicone hydrophile. Grâce à leur partenariat avec le Centre for Eye and Vision Research, les chercheurs espèrent amener rapidement cette technologie sur le marché.