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Impression 4D : les objets s’assemblent eux-mêmes

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Alors que l’impression 3D bon marché s’apprête à révolutionner l’industrie manufacturière, l’impression 4D point déjà à l'horizon.

Impression 4D : les objets s’assemblent eux-mêmes
Impression 4D : les objets s’assemblent eux-mêmes © MIT

C’est lors d’une intervention à la conférence TED à Long Beach (Californie), le 26 février, que Skylar Tibbits, directeur de recherches au MIT Self Assembly Lab, a dévoilé le 4D printing. Elaborée en collaboration avec le constructeur israélien d’imprimantes 3D Stratasys, cette technologie permet aux objets imprimés de changer après leur impression, de s’adapter. L'éditeur de logiciel de conception et de visualisation 3D Autodesk est également impliqué dans le projet.

Elle introduit une dimension temporelle dans la vie de l’objet. L’impression n’est plus l’objectif final, c’est une étape dans le processus de fabrication. "C’est comme de l’intelligence naturellement embarquée dans le matériau", déclare Tibbits. Et la technologie peut s’appliquer à différents types de matériaux, pas seulement le plastique traditionnellement utilisé dans les imprimantes 3D. "C’est comme de la robotique, mais sans fils ni moteurs. [...] Imaginez que les tuyaux d’eau puissent s’élargir ou se contracter... ou même onduler pour déplacer l’eau elle-même", explique le chercheur.

Dans la vidéo ci-dessous, une structure tubulaire imprimée dans une combinaison d'un polymère synthétique capable de s’élargir de plus de deux fois son volume et d’un autre polymère qui, lui, reste rigide, est plongé dans l’eau. Cette association précise des deux matériaux conduit l’objet à se transformer sous l’action de l'eau selon une géométrie prédéfinie.

Les applications industrielles sont nombreuses et Tibbits déclare qu’il travaillera avec des sociétés privées sur des applications comme le mobilier, et éventuellement l’aéronautique et la construction. Toute industrie qui pourrait trouver un bénéfice dans le changement d'un objet après sa fabrication est susceptible d'être intéressée. Une voiture pourrait ainsi s’adapter à la pluie, ou une tasse de café à la chaleur de son contenu. En effet, si pour le moment l'eau est le seul déclencheur de modification de l'objet imprimé, le scientifique imagine pouvoir utiliser également du son, des vibrations ou encore des variations de température.

Pierre Tran

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