Cette année, l’impression 3D fête ses trente ans d’existence. Cette technologie qui a révolutionné l’univers du do it yourself n’est plus réservée aux entreprises et les imprimantes 3D sont disponibles à des prix abordables pour un foyer. Mais au-delà de pouvoir imprimer soi-même sa base lunaire, un nez de rechange ou un robot open-source, l’impression 3D regorge de possibilités d’innovation, comme le prouve l’impression 4D.
L’impression 4D est une version évoluée de l’impression 3D. En plus de s’inscrire dans les 3 dimensions habituelles, l’impression 4D explore une dimension supplémentaire, celle du temps. Un objet imprimé en 4D possède en effet une nature qui le fait évoluer, se transformer, au fil du temps. La technique n’est pas récente puisque plusieurs chercheurs ont déjà mis au point des matériaux ayant une mémoire des formes ou des matériaux intelligents. Ainsi, certains tissus, au contact de la chaleur ou d’une impulsion électrique, changent de forme ou de consistance.
Des chercheurs du MIT, eux, sont allés plus loin. Grâce à l’impression 3D, ils ont créé des structures capables de changer de forme en utilisant l’énergie ambiante. L’impression 3D permet d’allier plusieurs matériaux lors de la création d’un objet unique. En mettant cela à profit, les chercheurs ont associé des matériaux aux propriétés très différentes. Pendant que le premier restait rigide quelles que soient les conditions, le second lui pouvait s’étirer jusqu’à atteindre 200 % de son volume original. En plaçant les matériaux à des emplacements stratégiques, les chercheurs ont réussi à imprimer des objets possédant des joints pouvant s’étirer ou se plier comme des pailles. Les possibilités ouvertes par cette technologie sont infinies.
Les applications sont aussi diverses que variées. Depuis des appareils électroménagers réagissant à la température ou à l’humidité pour être plus adaptés ou offrir des nouvelles fonctions, jusqu’aux vêtements et chaussures réagissant à l’environnement pour être plus confortables ou performants, l’impression 4D permet de créer des objets intelligents sans passer par la case électronique. De plus, dans le secteur médical, où l’impression 3D avait déjà permis une mini-révolution pour les implants et prothèses, l’impression 4D permet d’envisager des applications comme l’impression de valves cardiaques.
Afin d’être sûr que les modifications autonomes de l’objet sont celles désirées, l’opérateur n’a qu’à fournir un code géométrique précis à l’imprimante, basé sur les angles et les dimensions de l’objet, mais aussi des données sur les conditions de transformation de l’objet, comme une exposition à l’eau, un mouvement ou un changement de température. Selon Skylar Tibbits, l’un des responsables du projet, il est parfaitement possible d’envisager des tuyaux changeant de forme pour mieux acheminer de l’eau ou des briques se transformant pour s’adapter à la pression d’un mur. Gageons que l’impression 3D n’a toujours pas fini de nous surprendre.
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