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Pourquoi il faut considérer sérieusement l'impression 4D

L'impression 4D pourrait être appliquée dans le secteur de la santé, notamment pour les prothèses.
04 déc. 2021 à 08:00Temps de lecture2 min
Par RTBF TENDANCE avec AFP

Dans un monde où flexibilité et adaptabilité sont les maîtres mots de la transformation, l'impression 4D est une technologie sérieuse à considérer. Elle produit des objets à "comportement", assez malléables pour évoluer avec le temps (cette fameuse quatrième dimension) et pourrait notamment répondre à des enjeux environnementaux.

Des objets imprimés qui évoluent dans le temps

Alors que l'immense possibilité de création de l'impression 3D n'a pas été approfondie, certains chercheurs parlent déjà de l'impression 4D pour façonner l'avenir.

Skylar Tibbits, coordinateur du Self-Assembly Lab du Massachusetts Institute of Technology MIT, fait partie de ces précurseurs et dévoile Peri, société de fabrication et de distribution de coffrages sur le blog d'architecture Archdaily.

L'impression 4D permet d'imprimer du matériel modifiable, transformable ou déplaçable grâce à ses propriétés. L'objet imprimé en 4D pourra s'adapter à son environnement dans le temps.

Une aubaine pour notre monde en transformation. Une aubaine aussi pour répondre aux défis de mobilité, d'infrastructures, de santé et d'environnement. 

Santé, environnement : de multiples applications

Conrad Mastalerz, doctorant en science des matériaux à l'Université de Reims Champagne-Ardenne, explique dans The Conversation l'utilité concrète de l'impression 4D.

A la suite d'un projet de recherche sur des prothèses pour pallier un problème de régénération osseuse naturelle, il explique que l'impression 4D va permettre à celle-ci, imprimée en 3D, d'évoluer et changer de forme.

"Un objet imprimé 4D ayant la forme d'un bourgeon pourrait s'ouvrir en une fleur sous l'action d'un stimulus extérieur."

"Ce travail permettrait d'obtenir une prothèse à moindre coût et en un court laps de temps avec des propriétés similaires aux os et qui, avec le temps, disparaîtrait sans laisser de trace pour qu'il ne reste plus que l'os", conclut le chercheur.

Les défis à relever

Pourtant, imaginer ces objets transformables exige de véritables prouesses technologiques.

"Il y a dans cette opération un couplage qui doit se faire entre matériau, procédé et fonctionnalité. Le développement d'une méthodologie qui se base sur la triade conception-modélisation-simulation pour que l'objet imprimé réponde de manière appropriée aux sollicitations externes est également nécessaire", écrit Giancarlo Rizza, chercheur au CEA dans la revue Polytechnique Insights.

La difficulté réside dans la conception d'un objet à "comportement" pouvant répondre aux stimulus extérieurs de manière appropriée. Le chemin est encore long avant que cette technologie ne se répande.

Autre aspect noté par le spécialiste Giancarlo Rizza : la nouveauté de cette technologie implique de trouver des modèles de production et économiques rentables pour sortir des circuits scientifiques.

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