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juin 12, 2019

4 min de lecture

La quatrième dimension

La quatrième dimension

Les hommes possèdent cinq sens : la vue, l'ouïe, l'odorat, le goût et le toucher. Mais qu'en est-il de l'intuition ? Certains la considèrent comme le sixième sens. Aujourd'hui, une nouvelle technique de fabrication ajoute une dimension supplémentaire, un sixième sens, aux produits avec des applications allant de l'aérospatial au médical. La fabrication additive ne se limite plus à trois dimensions, elle en compte désormais quatre.

L'impression 3D est une forme de fabrication additive où les produits sont fabriqués par l'ajout progressif de couches de matière qui s'oppose à la fabrication soustractive où la matière est retirée à partir d'un bloc. Cette technologie étant à l'aube d'entamer sa quatrième décennie, l'avenir semble prometteur pour les industries ayant investi dans l'impression 3D. La technique de l'impression 3D à partir de plastique et de métal gagne en popularité, les fabricants l'utilisant pour les productions en série ainsi que pour la réalisation de prototypes. Désormais, une nouvelle technologie, l'impression 4D, promet de porter cette technologie encore plus loin en permettant aux fabricants de produire des produits intelligents et adaptables.

Ce que l'impression 4D apporte à la fabrication additive

L'impression 4D offre tous les avantages de l'impression 3D en y ajoutant l'adaptabilité. Même si vous pouvez fabriquer par addition un capteur de température à l'entrée d'un compresseur pour un moteur à réaction ou un échangeur de chaleur sur une voiture, il ne pourrait pas s'adapter aux facteurs externes tels que la chaleur, les vibrations ou l'humidité. L'impression 4D apporte une dimension supplémentaire : la capacité d'évoluer avec le temps.

L'impression 4D repose sur des technologies similaires à l'impression 3D, à la différence qu'elle utilise des polymères intelligents, programmés pour mémoriser des formes lors de leur impression. Ceci signifie que le produit final est pré-programmé pour réagir à des stimuli spécifiques sans intervention externe.

La fabrication d'un ligament de genou, qui change de position ou de taille selon le changement de la température du corps ou de l'augmentation de la pression sur les muscles de la jambe pour améliorer le confort du patient, peut être un exemple d'application.

Le progrès en marche

Les fabricants ont maintenant une toute nouvelle opportunité de concevoir des produits innovants, flexibles et adaptables pour améliorer les performances d'un composant dans une application spécifique. Des technologies similaires d'auto-assemblage et de forme variable ont auparavant utilisé l'électricité et la robotique pour effectuer des mouvements de flexion ou de contraction. Les produits d'impression 4D quant à eux, nécessitent uniquement de la chaleur, de l'eau ou des vibrations comme source d'énergie et peuvent ainsi être plus facilement activés.

Tout comme la fabrication de pièces capables de s'adapter à la chaleur et d'améliorer la fonctionnalité, tels que les composants dans les fours et les machines à laver, les objets issus de l'impression 4D peuvent avoir des applications puissantes dans le domaine des implants médicaux. Par exemple, un stent trachéal (un tube placé à l'intérieur d'un patient pour lui permettre de respirer) pourrait être fabriqué avec un joint capable de réagir à une certaine pression ou quantité d'eau pour maintenir la sécurité du patient. D'autres applications pourraient inclure des composants pour le génie optique ou la construction aérospatiale tels que des interféromètres laser insensibles aux vibrations, essentiels pour les programmes de télescopes basés dans l'espace.

L'impression 4D offre une avancée pour les fabricants et les entreprises qui cherchent à produire des produits complexes et intelligents. L'impression 4D ajoute des capacités aux produits tout comme un sixième sens chez l'homme. Alors, qu'attendez-vous ?

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