02.04.2014
  •  
(0 Évaluations)

Découvre le monde avec nous!

vers la fusée

Imprimer des os ou des maisons en 3D

L'imprimante 3D est peut-être l'invention la plus remarquable de ces dernières années. L'idée folle de «photocopier» un objet à l'identique, ou pour le moins sa forme, est maintenant possible. Apprends-en plus sur le fonctionnement de cette machine.

C'est moins joli qu'une imprimante 3D vendue dans le commerce, mais ça fonctionne.

Une imprimante 3D «artisanale» fabriquée dans l’atelier Fab Lab de la Cité des Sciences et de l'Industrie à Paris. (Image: Benoît Prieur/ Wikimedia Commons, licence licence Paternité 3.0 non transposée)

De la matière à la place de l’encre

Un modèle de tracteur en trois dimensions

L'imprimante sait quelle forme elle doit sculpter grâce à des modèles informatiques en trois dimensions, comme ce modèle de tracteur. (Image: CanStockPhoto/3DDock)

Le fonctionnement d'une imprimante 3D s'apparente au travail d'un potier ou d'un enfant construisant un bonhomme de neige: de petits morceaux de matière (plastique ou métal) sont empilés et soudés jusqu'à obtention de la forme souhaitée. Cette forme est reconnue par l'imprimante grâce à des modèles en trois dimensions conçus à l'aide de logiciels informatiques stockant toute l'information nécessaire.

Depuis peu, il est également possible de sculpter des objets en couleur. Cela peut être réalisé grâce à plusieurs bobines de fil plastique, chacune reliée à une tête d'impression. Une autre solution est d'utiliser de la poudre de plâtre colorée, soit pour concevoir intégralement l’objet, soit comme couche de finition.

Une imprimante différente pour chaque type de matériau

Il existe plusieurs types d'imprimantes, en fonction du matériau utilisé pour créer les objets en trois dimensions. Les imprimantes 3D accessibles au grand public, pour un prix généralement inférieur à 2500 CHF, fonctionnent avec une cartouche de plastique, que la tête d'impression soude, couche par couche à l’objet, à une température comprise entre 160 et 400°C, selon le type de plastique utilisé.

Pour des utilisations industrielles, des imprimantes 3D peuvent usiner directement des pièces en métal et en céramique. Toutefois, ce type d'imprimante est bien plus complexe. La plupart des imprimantes à métaux fonctionne grâce à l'addition, en couches fines, de poudre métallique soudée au reste de la pièce à usiner grâce à un laser.

Imprimer des os et des organes?

Avec l'arrivée de l'imprimante 3D, de nombreuses possibilités voient le jour. Le nombre d'applications est presque infini, tant le nombre de domaines pouvant bénéficier de cette invention est élevé. Le domaine médical est pour l'instant l'un des domaines les plus innovants vis-à-vis de l'utilisation de cette invention: des prothèses personnalisées peuvent être fabriquées, et de nombreux projets sont à l'étude en vue de recréer des os ou des organes. Aux Pays-Bas, une patiente de 22 ans a reçu récemment une prothèse partielle de crâne. Au CHUV à Lausanne, des chirurgiens préparent des opérations complexes en se servant des répliques en trois dimensions de mâchoires, crânes ou épaules de leurs patients. Cela leur permet de gagner du temps pendant les opérations, qui en deviennent aussi plus précises et moins chères.

L'impression d'organes est encore au stade expérimental. L’idée est de créer un modèle en plastique biodégradable et poreux de la forme de l'organe désiré, puis d’y injecter des cellules souches qui vont recréer un tissu complet. Après dégradation du plastique, l'organe serait prêt à être greffé chez un patient malade. La technique n’est pas encore au point, les greffes d’organes «imprimés» ne sont donc pas pour demain.

Des maquettes de maison ou des pièces de fusées

Pour les architectes, il est extrêmement pratique de ne pas avoir à créer et envoyer une maquette à leurs clients. Ils peuvent maintenant dessiner, grâce à des logiciels informatiques spécialisés, des modèles, et les envoyer directement à leurs clients munis d'une imprimante 3D. Une équipe de chercheurs américains a même développé un prototype d’imprimante géante pour couler le béton des fondations d’une maison.

Plusieurs constructeurs aéronautiques, ainsi que la NASA, ont lancé des programmes intégrant l'utilisation d’imprimantes 3D en vue de l'usinage de pièces d'avions, de fusées ou de bases lunaires. Dans le domaine de l'automobile, les garages pourraient aussi bénéficier de cette invention, en imprimant en temps réel les pièces dont ils ont besoin pour effectuer une réparation. A quand l'impression de pièces de remplacement pour ton vélo depuis la maison?

Imprimer sur la lune? La NASA prend cette idée très au sérieux… Regarde la vidéo de la RTS!

Une photocopieuse 3D?

Pour l'instant, aucune photocopieuse 3D n'est vendue au grand public. Toutefois, photocopier en trois dimensions est relativement facile: équipé d'une imprimante 3D, il suffit d'avoir accès à un dispositif permettant d'obtenir des informations sur la forme de l'objet que l'on souhaite photocopier. Cela peut être effectué grâce à des ondes ou des lasers. Des modèles intégrant la reconnaissance de forme et l’impression sont actuellement au stade de prototype. Il faut donc s'attendre à une mise sur le marché dans un futur plus ou moins proche de photocopieuses en trois dimensions.

 

Texte: Rédaction SimplyScience.ch
Sources: Agence France Presse; National Geographic; Blog du journal Le Monde; wikipedia; Fabrice Breithaupt. Construire des maisons avec des imprimantes 3D? 24heures, supplément immobilier, 19 février 2014; Marie Nicollier. L’imprimante du chirurgien crache des mâchoires en 3D. 24heures, 3 février 2014.

Qu'en dis-tu?

Cet article n'a pas encore reçu de commentaires.