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L’impression 3D rapproche l’objet du vivant

Dossier - L'impression 3D, la fabrication de demain ?
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Alors que les imprimantes 3D apparaissent sur le marché grand public et tendent à démocratiser ce mode de fabrication, se pose la question des applications possibles de cette technologie, et de son avenir dans notre quotidien.

  
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Les imprimantes 3D, une révolution économique ? Sans doute. Mais peut-être plus que cela. Ces nouveaux outils pourraient induire une profonde transformation dans notre manière de fabriquer les objets, et nous faire entrevoir des perspectives que les techniques industrielles classiques ne nous permettaient pas d'imaginer : imprimer des prothèses biologiques, par exemple, rapprochant l'objet du vivant...

Reproduction en 3D de pièces d'un drone. © Chesky - Shutterstock

Des objets 3D proches de l'organique

Les travaux de la designer et architecte Neri Oxman, qui dirige le groupe Mediated Matter au Medialab trahissent l'évolution que pourrait apporter l'impression 3D. Si la plupart de ses collègues s'intéressent à la création de nouvelles formes, elle réfléchit au contraire à la création de nouveaux matériaux. L'avantage de l'impression 3D sur les méthodes classiques de fabrication tient au fait qu'il devient plus aisément possible de créer des composites de manières précises : des objets, qui, par les propriétés mêmes de la matière qui les constituent, sont dotés de capacités inédites d'adaptation à leur environnement. Bref, des objets industriels qui se rapprochent de l'organique.

Différentes textures issues des projets de Neri Oxman, obtenues à partir de l'impression 3D. © Neri Oxman

Neri Oxman possède le background voulu pour opérer cette fusion de l'objet et du vivant. Fille d'architectes, elle a en effet poursuivi des études médicales avant de rentrer dans le giron de la tradition familiale. De ses études elle a gardé une fascination pour la structure matérielle des organes du corps humain, par exemple les os, « capables de devenir plus épais lorsqu'une femme est enceinte, et plus légers lorsqu'on voyage dans l'espace », nous précise la revue Esquire. « Nous quittons l'ère de l'information pour celle du matériau, explique-t-elle dans cette même revue,l'information sera intégrée au matériau lui-même. Nous ne passerons plus tout notre temps les yeux fixés sur l'écran. »

Et d'ajouter dans une autre interview pour Product Design and Development : « les matériaux constituent le nouveau logiciel. À l'avenir, les designers manipuleront le comportement des matériaux par leur fabrication, tout comme ils peuvent déjà contrôler la forme des objets grâce à la CAO (Conception assistée par ordinateur). Au final, les matériaux s'autoassembleront pour générer des formes ».

Sa chaise The Beast, constituée de 8 matériaux différents, a ainsi été modelée sur le corps humain (le sien) et sa structure est adaptée aux différentes pressions exercées par le corps. Neri Oxman a aussi élaboré un bracelet susceptible de soulager le syndrome carpien (maladie de l'informaticien et de l'internet addict : une douleur au poignet due à une trop longue manipulation de la souris) en ajustant une fois encore plus sa forme et sa pression au poignet du patient.

Neri Oxman lors d’une intervention à PopTech. © poptech, YouTube

Imprimer les composants d'une maison

Mais c'est sur un autre aspect de son travail que s'est penchée tout récemment la Technology Review. « Imprimer des immeubles », tel est le titre de l'article, ce qui ne peut manquer de surprendre un peu ! En fait, ce ne sont pas des maisons que Neri Oxman cherche à imprimer, mais les composants architecturaux de base : murs, poutrelles, fenêtres... Avec toujours dans l'esprit l'idée de créer des matériaux composites capables de révolutionner l'architecture.

Exemple : dans la nature, le bois au cœur d'un arbre est moins dense qu'à sa surface. En imprimant une poutre avec du béton, on pourrait, de la même manière, rendre son centre plus léger que son contour, ce qui entraînerait, nous explique la Technology Review, une économie de 10 % sur les matériaux. Mais il n'est pas juste question d'économie. L'usage de l'imprimante 3D permettrait de créer des composites dotés de nouvelles propriétés esthétiques et écologiques. Ainsi, en faisant varier la composition du béton dans les murs d'un bâtiment, il serait possible d'alléger les parties non porteuses d'un mur. Il serait même imaginable de laisser passer la lumière à travers les murs en les rendant très fins, voire mélangeant le béton avec une matière transparente !

Ce qui est intéressant avec le travail de Neri Oxman, c'est qu'il semble confirmer une caractéristique de la technologie d'impression 3D. Avec des moyens finalement assez classiques, celle-ci tend à réaliser les rêves les plus spéculatifs de la nanotechnologie. C'est déjà le cas avec la Reprap : cette imprimante optimisée pour construire des clones d'elle-même ressemble beaucoup à l'utopie de l'assembleur universel d’Eric Drexler : un appareil capable de fabriquer n'importe quoi à partir des atomes disponibles dans l'environnement. Les œuvres de Neri Oxman, elles, reposent sur deux autres thèmes chers aux apôtres de la nanotechnologie (et de la biologie synthétique). D'abord la notion d'objets dotés de propriétés extraordinaires par la substance qui les constitue et ensuite, celle d'un monde artificiel qui aurait toutes les apparences et les capacités d'adaptation du vivant. Le tout sans bricoler les atomes, ni l'ADN.

C'est peut-être l'illustration d'un modèle particulier d'innovation : commencer par imaginer les technologies les plus extrêmes, les plus délirantes, puis regarder si on ne peut pas obtenir des résultats approchants avec les moyens déjà disponibles. Aller pêcher les nouvelles idées dans le futur lointain de la science-fiction pour ensuite les appliquer dans le présent...

Par Rémi Sussan