Vers l’impression 4D ou l’ère des matériaux « intelligents »

Alors que l’impression 3D s’apprête à révolutionner de nombreuses industries, l’impression 4D pointe déjà le bout de son nez dans les universités ainsi que dans le secteur de la mode…

Internet… cette (r)évolution annonce la fin du matérialisme et présage la prise de virage radical de l’humanité. Ainsi nous serions destinés à passer de la possession à l’usage, avec l’avènement d’une économie collaborative et de nouveaux comportements axés autour du service et non plus du produit. Pourtant la réalité est tout autre. Alors qu’intervient tout juste l’ère du mobile et des apps, internet vie actuellement les prémices d’un nouvel âge, celui des objets (IOT). C’est ainsi que se multiplient les initiatives autour de ceux que l’on appelle « objets connectés ». Google, Samsung et même Nissan ou Nike, en ont fait un levier d’avenir. Plus que jamais les objets du quotidien gagnent en valeur avec un petit plus indéniable : la connectivité.

On estime à 70 milliards le nombre d’objets connectés d’ici 2020 pour un taux d’équipement de 4 milliards de smartphones. Ces derniers qui seront les pilotes de nos objets du quotidien restent relativement similaires et peu variés, puisqu’ils sont inventés pour une poignée de constructeurs à savoir les géants Apple, Samsung, LG et compagnie. La grande différence avec les objets connectés, est que ceux-ci vont fleurir de toute part et ne seront pas l’affaire de quelques industriels. Jardin, Sport, Voyage, Santé, ils se feront de plus en plus nombreux et émergeront aussi bien dans les laboratoires de grands groupes que dans les ateliers de jeunes entrepreneurs.

L’IMPRESSION 3D, FAVORISERA-T-ELLE L’EMERGENCE D’OBJETS CONNECTÉS ?

Tout cela m’amène à vous parler d’impression 3D. Surprenant ? Pas tant que cela, puisque celle qui est annoncée comme la nouvelle révolution industrielle, facilite l’innovation en proposant une approche accessible de la modélisation. Si votre portefeuille d’entrepreneur ne vous permet pas d’en acquérir une, reste encore les Fab labs, ces lieux ouverts au public où sont mis à disposition toutes sortes d’outils dont ces fameuses imprimantes 3D. Tout est donc mis en oeuvre pour que le moindre talent puisse émerger et expérimenter sans avoir à lever des millions d’euros (on parle évidemment d’une phase de recherche).

Preuve du potentiel de cette technique, des entreprises comme le groupe La Poste ont commencé à équiper leurs bureaux, afin d’initier la pratique auprès de leurs clients. Designers, Etudiants, Artisans et divers entrepreneurs, pourront ainsi y modéliser leurs projets.

Évidemment, cette technique permet d’imprimer les pièces détachées séparément et de les assembler ensuite, voire d’imprimer les objets déjà terminés, mais ceux-ci n’ont rien de connecté… C’est là qu’intervient Microsoft. L’entreprise américaine  a déposé en septembre 2013 un brevet rendu public qui aurait pour objectif de repousser les limites  de l’impression 3D. Ses machines 3D15 seront bientôt capables d’élaborer des objets électroniques en fournissant comme « consommables » des cartouches de composants électroniques (puces, LED, processeurs, etc). Une avancée majeure pour l’IOT (Internet of Things).

L’IMPRESSION 4D, QUAND L’OBJET S’ADAPTE À SON ENVIRONNEMENT

Imprimer des objets serait donc la tendance technologique du moment. Et si ces objets évoluaient tous seuls pour s’adapter à leur environnement ? Cela peut sembler improbable et pourtant nous parlons bien d’impression 4D. Alors que la technologie tridimensionnelle émerge tout juste et s’apprête à révolutionner nos industries, les chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) voient plus loin, soit en quatre dimensions. Cette révolution a été présentée pour la première fois par Skylar Tibbits, directeur de recherche au MIT Self Assembly Lab, lors du TED University, le 28 février dernier. Il s’agit d’un concept mettant en oeuvre des matériaux « intelligents », imprimés en 3D, qui évoluent dans le temps ou s’adaptent à leur environnement. Ceux-ci sont programmés pour se déplacer, onduler, rétrécir, ou encore s’élargir, en fonction de facteurs externes comme la chaleur, la lumière, l’humidité ou les sons.

Ces nano-matériaux rendent la matière capable de « s’auto-assembler », comme c’est le cas dans l’exemple qui suit, présenté donc par Skylar Tibbits du MIT :

Cela semble plutôt anodin comme innovation et pourtant elle est prise au sérieux jusque dans les plus grandes instances. Outre le MIT et l’UCB (University of Colorado Boulder), les universités de Pittsburgh et Harvard planchent depuis septembre sur le sujet pour… le Pentagone. L’armée américaine a en effet accordé une bourse de 855.000 dollars à ces deux universités afin qu’elles développent notamment des camouflages d’uniformes à partir de l’impression en 4D. Ils sont invités par exemple à imaginer des camouflages d’uniformes nouvelle génération, ou bien des matériaux protecteurs contre les gaz ou les éclats d’obus.

Tout cela reste de l’ordre de la recherche scientifique et pourtant les premières déclinaisons commerciales se font déjà sentir. Ainsi, le studio de design Nervous System a inventé Kinematics, un système d’impression 4D qui pourrait intéresser l’industrie de la mode.

Les accessoires imprimés via cette technique s’adaptent naturellement au corps de la personne qui les porte. Colliers, bracelets ou boucles d’oreilles sont ainsi vendus entre 35 et 350 dollars.

Nervous System planche désormais sur une robe (une seule pièce) capable d’épouser vos formes mesdames. Le studio a également développé une application qui permet aux utilisateurs de personnaliser la conception de leurs bijoux, puis de les commander.

Pour l’anecdote, Jesse Louis-Rosenberg et Jessica Rosenkrantz, ont tous deux été formés… au MIT, qui se situe d’ailleurs à deux pas des locaux de Nervous System.

Ce qu’il faut retenir de l’impression 4D, c’est tout d’abord ses conséquences financières (gain de temps et de de main d’oeuvre) lors des processus de fabrication. Aujourd’hui ces matériaux intelligents réagissent au contact de l’eau, mais bientôt les chercheurs pourront déclencher cette réaction grâce au son, à la lumière, aux vibrations et même au changement de température.

Cette nouvelle technologie permettra par exemple à Bouygues de construire des bâtiments sensibles à la météo, ou encore à Renault d’imaginer des véhicules capables d’adapter leur forme lorsqu’il pleut, pour mieux gérer l’évacuation de l’eau.


5 commentaires

  1. Jean Sebastien on

    3eme paragraphe. 1ere ligne : Pas tant* que cela…
    Pas pour troller. Même pas vraiment par amour de la langue. Surtout parce que je me fais chier.

  2. Les skis 4D !! C’est pas si loin alors 🙂 Mon rêve pour tous les touristes qui rident les Alpes tout l’hiver ! Une question de sécurité autant que de confort et d’accessibilité à la pratique sportive…

  3. j’ai quand même du mal a saisir l’intérêt d’avoir une robe pleine de trous.

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