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Impression 4D, la robotique intégrée aux matériaux

Publié le 24 mars 2015 par Susana SANCHEZ RESTREPO
Robe cinématique - Nervous System

Robe cinématique – Nervous System

Dans un des TOP 5 hebdomadaire, nous avions sélectionné la vidéo d’une magnifique robe imprimée en 3D qui se transformait au cours du temps. Aujourd’hui, 3DNatives vous explique ce qui se cache derrière cette innovation!

L’impression 3D permet la réalisation de pièces d’ingénierie, d’architecture ou encore d’art, qu’il n’était pas possible de concevoir avant. Des objets personnalisés, des formes complexes, toute une gamme de matériaux et une offre croissante de machines et logiciels dédiés ont contribué à accroître la popularité de ce procédé de fabrication pouvant entraîner, selon certain, une nouvelle révolution industrielle. En conséquence, les efforts des chercheurs et des industriels se sont concentrés sur l’optimisation des différentes techniques, l’amélioration des imprimantes et la recherche de nouveaux matériaux. Aujourd’hui, on entend parler d’auto-assemblage, de matériaux intelligents et d’une quatrième dimension dans l’impression des pièces – le temps.

Objet en 4D. Secouer et plier - Le matériel utilise l'énergie pour se transformer

Objet en 4D. Secouez et pliez – Le matériel utilise l’énergie cinétique pour se transformer.

Le laboratoire Self-Assembly Lab du MIT, dirigé par Skylar Tibbits, travaille sur le développement de matériaux programmables tels que les plastiques, des granulés de bois, des textiles composites customisés et des fibres de carbone, afin de concevoir des objets sensibles et capables de muter au cours du temps. Ainsi, l’idée de l’impression 4D est d’ajouter cette capacité de transformation aux pièces imprimées en 3D en utilisant différentes sources d’impulsions physiques comme la chaleur, la gravité, le magnétisme, le mouvement ou encore, l’humidité. Les matériaux programmables sont donc conçus pour être extrêmement dynamiques dans leur forme et leur fonctionnement, faciles à fabriquer et capables de s’auto-emballer et s’auto-assembler, sans pour autant être plus coûteux que les matériaux traditionnels.

« Ce pourrait bien être la technique de fabrication qui nous permettra de produire des infrastructures adaptatives dans l’avenir », affirme Skyler. Des applications sont aussi envisageables dans le domaine de la construction, la fabrication industrielle, le médical ou la mode. Les chercheurs du centre laser d’Hanovre en Allemagne, sont en train de développer des implants cochléaires qui s’adaptent exactement à la forme de l’oreille interne. Des chaussures qui changent leurs propriétés selon le terrain de course sont envisagées. En partenariat avec Autodesk, Carbitex et Briggs Automotive Company, le MIT travail sur les transformations de la fibre de carbone pour produire des spoilers des voitures de course plus aérodynamiques – le designer programme le matériel pour changer sa forme et déformer l’aile en fonction de la température. En fin, l’impression 4D peut avoir de nombreuses applications dont l‘industrie aérospatiale, l’aéronautique et l’armé sont également des cibles potentielles.

Voici une vidéo d’une pièce 4D en bois réalisée par le  Self-Assembly Lab, Christophe Guberan, Erik Demaine et Autodesk. En jouant sur la manière d’imprimer une plaque en granulés de bois, les designers peuvent contrôler la façon dont celle-ci s’enroule après s’être humidifiée.

« C’est comme de la robotique, mais sans fils ni moteurs« , expliquait Skyler Tibbits lors d’une intervention à la conférence TED. « Je voudrais vous inviter, quelle que soit votre industrie, à nous rejoindre pour réinventer et réimaginer le monde » !

Plus d’information sur les matériaux programmables ICI.

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