Voilà plus de 3 décennies que l’impression 3D existe et permet de créer des objets merveilleux. Ce qui veut dire que dans ce milieu, l’innovation est constamment en marche.

Cela a poussé à l’émergence d’une nouvelle technologie qu’est l’impression 4D. Il s’agit de passer de 3 à 4 dimensions.

Qu’est-ce que l’impression 4D ? Quels en sont les avantages ? Est-elle une technologie futuriste ? Ce sont les questions auxquelles LV3D répond dans cet article.

Impression 4D : de quoi s’agit-il ?

Il est question d’un procédé qui permet à un objet d’impression 3D de modifier sa propre structure, une fois imprimée. Autrement dit, grâce à une Imprimante 3D France, l’objet imprimé peut alors changer sa forme sous l’influence d’une force externe notamment la lumière, la température, etc.

Self-Assembly Lab du MIT est l’un des pionniers de cette technologie. Le but est d’associer au design la technologie afin de créer un matériau qui peut être programmé et s’auto assembler. Si cet objectif est atteint, le résultat révolutionnera :

• l’assemblage de produits ;
• la construction ;
• la performance des chaînes de production ;
• la fabrication ;

Plusieurs tests déjà réalisés dans ce laboratoire du MIT donnent des résultats prometteurs.

Fonctionnement de l’impression 4D

L’impression 4D se sert des imprimantes 3D vendues sur l’e-shop de LV3D pour créer des objets. Pour imprimer des objets, cette technologie utilise un « matériau intelligent ». Celui-ci peut être soit un polymère à mémoire de forme soit un hydrogel. Les matériaux intelligents présentent des propriétés thermomécaniques. Ces dernières lui permettent de se différencier des matériaux traditionnellement utilisés pour faire de l’impression 3D.

À vrai dire, les propriétés thermomécaniques permettent à un matériau de changer de forme. À l’inverse des objets d’impression 3D traditionnelle, ceux qui sont issus d’une impression 4D ne sont pas rigides. Ils ne conservent pas indéfiniment leurs formes tridimensionnelles. Tout cela montre qu’il s’agit d’une technologie du futur, mais qui vient de germer dans les laboratoires.

Impression 4D : quels en sont les avantages ?

À l’instar de toute technologie futuriste, l’impression 4D présente de nombreux avantages dans plusieurs secteurs. En voici deux.

Changements de taille

Jusqu’à présent, les imprimantes 3D ne peuvent pas imprimer toutes les tailles d’objets. D’un autre côté, le pliage informatique est l’un des avantages de l’impression 4D. Il sera désormais possible grâce à cette technologie futuriste d’imprimer en une seule fois, des objets de grande taille.

En effet, l’utilisateur de l’imprimante peut réduire un objet à sa taille (forme) secondaire afin de l’imprimer. Une fois que l’objet est obtenu, il pourra grâce aux propriétés thermomécaniques se déplier et adopter sa forme recherchée.

Nouvelles propriétés

Pour faire de l’impression 4 D, il faut utiliser des matériaux aux propriétés mécaniques surprenantes. Pour l’instant, ceux qui sont utilisés sont des polymères dotés d’une mémoire à forme. Ce qui en soi est une grande avancée en ce qu’il est désormais possible de créer un objet « intelligent » qui changera de forme spatiale en fonction du stimulus en présence. Plus il y aura de matériaux intelligents testés, plus les propriétés à développer seront surprenantes.

Potentielles applications de l’impression 4D

Il est à noter que l’impression 4D est actuellement dans sa phase de test. Toutefois, plusieurs applications sont déjà envisageables.

Tuyauterie autoréparable

Ceci peut sembler de la science-fiction, mais avec l’impression 4 D, il sera possible de fabriquer des tuyaux « intelligents » d’un réseau de plomberie capables de changer leur diamètre en temps réel. Par conséquent, ils pourront s’adapter au débit d’eau d’arrivée ainsi qu’à la demande d’eau. Il sera même possible à ces tuyaux de se réparer tout seul en cas de fracture sans qu’un humain intervienne. Bref, c’est dire que dès que leur environnement change, ils changeront aussi de structure tridimensionnelle.

Meubles capables de s’auto monter

En utilisant les propriétés thermomécaniques des matériaux utilisés pour l’impression 4D, il suffira d’imprimer une planche plate. Celle-ci changera sa forme pour devenir une chaise lorsqu’elle sera exposée soit à de la lumière soit à de l’eau. Désormais, les imprimantes 3D disponibles sur LV3D pourront imprimer toute forme de meubles, quelle qu’en soit la taille.

Application dans le secteur sanitaire

Dans l’industrie de la santé, cette technologie de la 4D peut permettre d’imprimer des protéines capables de se reconfigurer. Une telle reconfiguration peut aboutir à une molécule nécessaire pour traiter des maux donnés. Des recherches sont en cours pour trouver des matériaux qui peuvent changer la configuration des protéines. Elles ont lieu au Laboratoire d’auto assemblage du MIT qui est à l’initiative de cette technologie.

L’autre application de cette technologie pourrait être la fabrication d’endoprothèse. Grâce à ses propriétés intelligentes, cette dernière pourra se déplacer jusqu’à la zone où sa présence est nécessaire dans le corps d’un patient. Une fois parvenue à cet endroit de l’organisme du patient, la prothèse pourra se déplier et s’intégrer à l’ensemble du corps ou du milieu à soigner.

Au demeurant, l’impression 4D est définitivement une technologie du futur.