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Articles avec #impression 3d-fabrication additive

L'avenier de l'automobile passera-t-il par l'impression 3D ?

27 Janvier 2016, 18:56pm

Publié par Grégory SANT

Découvrez la Blade. Elle passe de 0 à 100 km/h en 2,5 secondes, peut se vanter d’abriter 700 chevaux sous le capot, et possède une vitesse de pointe totalement illégale. Le truc classique des voitures de sport.

Mais les points communs s’arrêtent là. La Blade pèse seulement 635 kilos – plus de deux fois moins qu’une voiture deux places classique – et son cadre souple peut prendre corps grâce à un système simple d’injection de gaz naturel comprimé. Plus important encore, elle est construite grâce à des technologies d’impression en 3D très économes en énergie. Produit tout droit sorti des cerveaux bouillonnants de la Silicon Valley, la Blade a véritablement pour objectif de changer le monde.

Repenser le processus de production

Cette voiture a été imaginée par Kevin Czinger, PDG de Divergent Technologies, une start-up de l’automobile basée à Los Angeles. Si on compare au kilomètre près, une voiture imprimée en 3D telle que la Blade aura un impact négatif sur l’environnement trois fois moins important qu’une voiture électrique de type Crossover telle que la nouvelle Tesla Model X. Czinger. m’assure :

« Si nous ne construisons que des Crossover de plus de deux tonnes, nous allons détruire la planète. Il nous faut construire des voitures plus légères et plus efficaces. »

Il est facile de constater les problèmes posés par les gaz d’échappement que recrachent les grosses voitures et de supposer qu’il s’agit là du plus gros souci à régler sur une voiture. Czinger, lui, affirme que nous passons beaucoup trop de temps à nous inquiéter au sujet des pots d’échappement alors que nous devrions repenser le processus de production dans son intégralité.

Moins d’un tiers de la pollution environnementale causée par des véhicules motorisés traditionnels provient du carburant et de l’utilisation que l’on fait de nos voitures, d’après un rapport [PDF] de 2009 de l’Académie des sciences américaines que Czinger aime citer. Le reste provient du processus de fabrication : l’extraction physique de tout ce métal, son raffinage, son transport, sa découpe et le fait de forer et d’assembler le tout en châssis et panneaux.

Tesla, Leaf... pas si verts que ça

Les voitures électriques sont particulièrement polluantes durant leur processus de fabrication, d’après ce même rapport, avec une surconsommation de 20% d’énergie et d’émissions comparées aux voitures roulant au diesel. Leurs batteries utilisent en outre des métaux tels que le cobalt et le lithium, qui nécessitent une énergie énorme pour l’extraction et le raffinage (et qui proviennent parfois de zones en guerre). Leur processus de fabrication peut exposer les ouvriers à des substances toxiques et leur recyclage reste un problème complexe. Lorsqu’on prend en compte le cycle de vie complet d’une voiture, les Tesla, Leaf et autres modèles Volts prennent d’un coup une couleur un peu moins verte.

La Terre va probablement devoir abriter 2 milliards et demi d’habitants en plus, soit 5 milliards de voitures supplémentaires qui pollueront au carbone. Pas étonnant alors que des sociétés dédiées aux technologies telles que Google et Apple, ainsi que des pépinières de start-up, sautent sur l’occasion pour proposer leur vision des transports du futur, souvent avec le souci de s’attacher aux problèmes de sécurité et d’environnement.

L’avenir du transport

Pour Kevin Czinger, le chemin à suivre est évident :

« Le point essentiel pour réduire de manière significative les émissions de gaz à effet de serre provenant des voitures réside clairement dans la fabrication. Nous devons réduire de manière drastique les coûts de conception et de fabrication d’une voiture, tant sur le plan des matériaux que sur celui de l’énergie utilisée. »

Czinger fait partie d’un petit groupe d’entrepreneurs de l’automobile qui essaient de repenser le processus de production automobile dans son ensemble. Ces entrepreneurs veulent utiliser des imprimantes 3D pour construire des voitures en consommant seulement une infime partie de l’empreinte carbone des chaînes d’assemblage traditionnelles, en utilisant des designs qu’on peut transformer d’une heure à l’autre et en intégrant des technologies de conduite autonome lorsque celles-ci seront disponibles.

Dans le même temps, ils espèrent bien booster l’emploi à l’échelle nationale, réduire le nombre de morts sur les routes et encourager une explosion de la créativité qui augmentera la variété des voitures sur nos routes.

Il faut avoir envie de rêver un peu pour percevoir la beauté réelle de leurs idées, mais le rêve ne se limite pas à de simples paroles. Czinger propose aujourd’hui des petites virées dans une Blade imprimée en 3D et Jay Rogers, PDG de Local Motors, est actuellement en phase de test avec une voiture que sa société a fini de concevoir pas plus tard qu’en août dernier. Rogers :

« L’Histoire nous dirait qu’en matière d’innovation, le processus de rupture va permettre de redynamiser les parties de l’industrie devenues obsolètes. »

Pour comprendre cette toute dernière salve de la Silicon Valley contre Detroit, il est utile de remonter à l’époque où tout a commencé.

La « fabrication additive »

En 1909, à l’aube de l’ère de l’automobile, il fallait douze heures pour assembler péniblement une seule Ford T. Puis Henry Ford découvrit le concept de chaîne d’assemblage mobile dans laquelle des voitures partiellement assemblées pouvaient se déplacer lentement d’un poste d’assemblage à un autre.

En 1914, les chaînes d’assemblage de Ford pouvaient fabriquer une Model T en 90 minutes. On gagna en qualité tandis que les prix dégringolaient, permettant à des millions de particuliers de se déplacer seuls. Aujourd’hui, le pickup Ford F-150, la voiture la plus populaire aux Etats-Unis, sort à la chaîne des usines en un flot ininterrompu de métal, de verre et de plastique, au rythme de 800 000 voitures par an.

Ce rythme-là repose sur un concept : que chaque processus de fabrication, aussi complexe soit-il, peut être effectué plus efficacement s’il est divisé en taches simples et répétitives. Souder cette barre à ce panneau. Placer cette lampe dans son boîtier. Raccorder cette unité. Au suivant !

D’ordinaire, une voiture moderne possède environ 20 000 composants individuels, assemblés en un ballet chorégraphié de machines toutes dédiées à une seule et unique fonction (avec en plus quelques intervenants humains pour superviser et assurer l’entretien des machines). Mais pour ce qui est de construire une usine de voitures de A à Z, il faut bien compter cinq longues années et tabler sur un coût d’un milliard de dollars. Même le réaménagement d’une usine pour fabriquer une nouvelle voiture représente un coût phénoménal – plus de 200 millions de dollars d’après une estimation de Volkswagen.

C’est cette opportunité-là que nos entrepreneurs automobiles veulent saisir, en développant un procédé appelé « fabrication additive ». Cela signifie construire quelque chose en une fois à partir de ses composants. Vous avez sans doute déjà vu des bijoux ou des bibelots imprimés en 3D à partir de machines MakerBot, en chauffant des filaments de plastique qu’on extrude ensuite couche après couche comme du dentifrice.

Assemblage parfait

Le procédé peut créer des structures complexes et particulièrement belles qui vont bien au-delà de ce qu’on peut faire avec des moules traditionnels ou en sculptant à la main. Mais il aura fallu l’imagination d’un fabriquant canadien de tracteurs pour appliquer l’impression 3D à l’industrie automobile. Jim Kor, ingénieur barbu à l’air bonhomme originaire de Winnipeg, est considéré comme l’homme ayant créé la première voiture en recourant à un procédé de fabrication additive.

Kor rêvait depuis longtemps d’une voiture à la ligne allongée hyper économe telle que l’Urbee. En 2007, il reçut le petit coup de pouce qui lui manquait : le lancement de ce qui fut connu sous le nom de Progressive Insurance Automotive X Prize, un concours avec à la clé 10 millions de dollars pour construire une voiture capable de consommer moins de trois litres aux cent.

En s’appuyant sur son expérience dans les équipements agricoles, Kor a tenu à relever le défi comme il l’avait fait en concevant des tracteurs par le passé et a réalisé un modèle en argile à l’échelle 3/5. Il fit scanner le modèle pour pouvoir procéder à des simulations aérodynamiques et planifia ensuite de sculpter laborieusement à la main le corps de la voiture à partir de mousse et de bois ou en utilisant des fraiseuses assistées par ordinateur pas données.

Au lieu de cela, une rencontre fortuite avec des ingénieurs de la société Stratasys, pionnière en matière de fabrication additive, a poussé Kor à envisager l’impression 3D du corps de sa voiture, avec un plastique courant appelé ABS, utilisé dans des produits aussi divers que des tuyaux de tout-à-l’égout, des kayaks ou des pare-chocs.

« Quand j’ai vu la taille des morceaux que Stratasys pouvait imprimer, je me suis dit qu’il fallait tenter le coup une fois. »

Les panneaux en ABS se sont assemblés parfaitement en sortant de l’imprimante.

Construire une minuscule voiture au design allongé est une chose. Mais pour que l’impression 3D soit vraiment utile, il fallait qu’elle soit capable de produire de plus grosses voitures.

La « micro-usine »

C’est là qu’entrent en scène Jay Rogers et Local Motors. Rogers était déjà en train de révolutionner la production automobile en apportant le concept de production participative au monde du design automobile.

La première voiture de sa société, une voiture rugissante aux allures post-apocalyptiques (mais légale pour circuler sur route) baptisée Rally Fighter, a été le fruit du travail collaboratif de 500 volontaires œuvrant en ligne pour tout concevoir, depuis le style jusqu’aux suspensions. Rogers et sa petite équipe d’ingénieurs automobile étaient là pour dire aux volontaires ce dont la voiture avait besoin, par exemple un boîtier de phare, et ils jugeaient ensuite des réponses.

Les voitures ont été assemblées une par une dans des ateliers de petite taille appelés « micro-usines ». La « micro-usine » pilote de 12 000 m² de Phoenix, en Arizona, par exemple, ressemble à un croisement entre un garage, une usine et une salle de classe. Les véhicules sont assemblés individuellement par une équipe de mécaniciens – avec l’aide d’un acheteur éventuel. Une façon de travailler aussi artisanale et méticuleuse implique que la micro-usine ne peut produire qu’une centaine de Rally Fighters à l’année à 100 000 dollars l’unité.

En plus du site de Phoenix, Local Motors a annoncé être sur le point d’ouvrir une autre micro-usine à Knoxville et jusqu’à 50 nouvelles micro-usines ainsi que des laboratoires plus petits dans les cinq prochaines années.

Une voiture en 50 pièces

Rogers a réalisé que l’impression 3D allait peut-être accélérer sa vitesse de production tout en réduisant ses coûts. En 2014, Rogers a donc commencé à travailler sur sa première voiture expérimentale imprimée en 3D, la Strati, avec l’aide du Laboratoire national Oak Ridge basé dans le Tennessee, et de Cincinnati Incorporated, une société fabriquant des machines.

Cincinnati Incorporated avait développé une technologie appelée « fabrication additive à grande échelle », qui utilise la même approche que les imprimantes 3D domestiques : la fonte de plastique ABS, incorporé ensuite à de très fines fibres de carbone pour assurer la solidité, et l’impression en couches successives très précises. Mais là où MakerBot se limite à la fabrication d’ornements de bureau, le procédé de Cincinnati Incorporated permet l’impression de produits de 6 m de long, 2,50 m de large et 1,80 m haut, soit des dimensions suffisantes pour imprimer une Strati presque entière en une seule fois.

La Blade - Divergent Technologies

« Le procédé d’ajout de matières nous a permis de combiner beaucoup de choses en une seule », déclare Lonnie Love, le manager du groupe de recherches sur les systèmes de fabrication au Laboratoire national Oak Ridge.

« Nous sommes passés des 20 000 pièces que vous pouvez trouver sur la plupart des voitures à une cinquantaine seulement. »

Une fois que le corps de la voiture est imprimé, les composants restants – tels qu’un moteur électrique, des batteries, des roues, des lumières, des sièges et des systèmes de contrôle (souvent fabriqués selon les méthodes traditionnelles) – peuvent être montés rapidement manuellement.

Moins de sept heures pour une voiture

Avec un peu d’expérience, ils sont devenus plus rapides. Lorsque le département américain de l’Energie a demandé au laboratoire Oak Ridge de construire un véhicule-test, Love et son équipe ont conçu et imprimé en 3D une réplique entièrement électrique d’une Cobra Shelby modèle Sport en seulement six semaines. Love se réjouit :

« Six semaines entre le moment où on a dit qu’on allait l’imprimer et celui où on a pu avoir un véhicule en état de marche, c’est du jamais vu. Six semaines, c’est fou ! »

L’impression en elle-même prend également de moins en moins de temps. L’équipe est passée de 4,5 kg de matière traitée par heure et six jours pour imprimer une Strati à l’été 2014, à 18 kg de matière par heure et deux jours d’impression. Un an plus tard, le procédé de Cincinnati Incorporated est proche de 45 kg par heure, vitesse suffisante pour arriver à produire une voiture en moins de sept heures.

Plus une voiture peut être imprimée rapidement, moins elle est coûteuse. Une machine qui fabrique par ajout de matières à grande échelle vaut un demi-million de dollars, ce qui correspond à un coût de 100 dollars de l’heure. Ajoutons à cela quelque 225 kg de thermoplastique renforcé à la fibre de carbone à 9 dollars le kilo, et le laboratoire Oak Ridge peut imprimer une Cobra Shelby pour moins de 3 000 dollars (il faudra aussi payer les roues, les sièges, la chaîne cinématique et une bonne peinture vintage). Habituellement, la réplique d’une Cobra revient généralement à plus de 40 000 dollars.

Divergent utilise une technologie différente pour fabriquer sa super Blade par ajout de matières. Au lieu d’imprimer toute l’enveloppe externe de la voiture avec de l’ABS comme pour la Strati, un procédé que Czinger trouve davantage adapté pour les plus grosses voitures, Divergent assemble la structure intérieure de la Blade à partir de tubes en fibres de carbone reliés par des crochets métalliques imprimés en 3D, qu’on appelle des nœuds.

Ces nœuds sont fabriqués par de puissants lasers qui agglomèrent du métal en poudre dans des moules préformés, et les tubes sont ensuite simplement fixés manuellement les uns dans les autres. Vu la solidité et la sûreté du châssis ainsi créé par ces tubes et leurs charnières, les panneaux externes peuvent ensuite être fabriqués à partir de n’importe quels matériaux légers, même du papier, déclare Czinger.

A chacun son design

En changeant simplement le logiciel, la même machine peut aussi bien imprimer une voiture de sport qu’un minivan, explique Czinger.

« Ces structures peuvent être assemblées très rapidement à partir de leurs différents éléments de manière à construire n’importe quel véhicule, depuis une voiture deux places jusqu’à un camion pick-up… et tout cela pour bien moins cher que ce qu’un travail métallurgique classique nécessite. »

Divergent espère commencer à prendre des commandes pour la Blade l’année prochaine et livrer les premières voitures dès 2017. Local Motors nourrit la même ambition et a annoncé au début du mois que sa première voiture imprimée en 3D, la LM3D, serait en vente début 2017 pour environ 53 000 dollars.

L’expérience qu’a fait Love avec la Cobra Shelby l’a totalement galvanisé :

« La société Local Motors est encore plus innovante qu’elle ne le pense. Elle n’élimine pas seulement les équipements de production classiques, mais elle bouleverse complètement toute la chaîne logistique. »

Love remarque qu’une concession automobile coûte plusieurs millions de dollars pour une taille à peu près semblable à celle de la micro-usine de Phoenix de Local Motors. Pourquoi ne pas associer les deux ? Un client pourrait venir, s’asseoir avec un ingénieur, concevoir sa voiture et la faire imprimer en quelques jours.

L’alliance avec la vieille industrie

La chute d’une industrie mondialisée vieille d’un siècle qui pèse aujourd’hui 9 000 milliards de dollars n’est peut-être pas pour demain. Réduire le poids d’une voiture en la faisant passer de plus de deux tonnes à 600 kg soulève d’importants problèmes de sécurité qu’il faut encore approfondir. Agrandir et accélérer l’impression 3D pour pouvoir se retrouver enfin sur le devant de la scène automobile relève encore de la quadrature du cercle. Et personne ne sait vraiment si l’impression 3D à plus grande échelle s’avèrera moins polluante que les techniques existantes. (La technique d’agglomérat par laser, par exemple, utilise environ 40 fois plus d’énergie par kilogramme que le travail de l’aluminium dans la production industrielle classique.) Le premier constructeur automobile va également s’arracher les cheveux quand il voudra actualiser sa voiture en un temps record.

Lorsque j’expose l’idée de venir chercher sa prochaine voiture chez un imprimeur local à Mark Stevens, un expert en production pour le compte du Centre de recherche automobile du Michigan, ce dernier éclate de rire. « L’idée d’imprimer une voiture à la demande ! Ce n’est pas près d’arriver ! » assure-t-il. Le problème, d’après lui, est une question d’échelle.

« Une ligne d’assemblage traditionnelle peut sortir cent véhicules quand ils n’en impriment qu’un seul. »

Kevin Czinger et Divergent reconnaissent que leur « plus gros défi, c’est de convaincre les concessionnaires de travailler avec [eux] ». Il espère signer un accord de développement conjoint avec un gros constructeur automobile l’année prochaine, et cela pour une nouvelle voiture plus grand public que la Blade, avec pour objectif d’en vendre autour de 10 000 par an.

C’est là que le destin de l’Urbee – la toute petite voiture allongée de Jim Kor – peut servir de leçon. Sa petite société a été incapable de tenir les délais imposés par le X Prize et a fini par abandonner la compétition. Lorsque Jim Kor a finalement terminé l’Urbee, l’hybride deux places marchant à l’électricité et à l’éthanol a littéralement explosé les objectifs du X Prize, atteignant 1,4 litre aux cent sur autoroute. Les organisateurs du X Prize n’en sont tellement pas revenus qu’ils ont encouragé Kor à monter son entreprise. Mais après avoir passé une année à courir les investisseurs, Kor n’a pas réussi à réunir l’argent nécessaire. Il pense aujourd’hui que le meilleur moyen de lancer l’Urbee sur le marché est de vendre la licence à d’autres fabricants.

Actualiser sa voiture, comme l’iPhone

Pendant ce temps, Jay Rogers, de Local Motors, aimerait imiter le système d’actualisation du nouvel iPhone d’Apple, dans lequel les utilisateurs américains paient un forfait mensuel pour avoir accès aux derniers modèles.

« Nous allons changer tous ces dispositifs si rapidement qu’il est préférable pour les acheteurs qu’ils ne se considèrent pas comme propriétaires. Je veux être le premier à mettre sur la route une voiture autonome que les clients pourront acheter. Et puis le mois suivant, je veux avoir le nouveau capteur qui la rendra encore plus performante. Et le mois d’après, je voudrai la nouvelle batterie, et ainsi de suite. »

Il y a un problème évident dans tout cela. La fabrication additive a beau réduire les temps de production, les émissions polluantes ainsi que les coûts, et éliminer des machines lourdes, on ne peut pas réduire une voiture à une histoire de logiciel. Il faut une présence physique qui soit efficace et sûre sur plusieurs années dans le monde réel. Si un essuie-glace fait défaut ou qu’une batterie mal conçue surchauffe, on ne peut pas les actualiser virtuellement.

Comment, par exemple, une petite société telle que Local Motors, avec une diffusion limitée, peut-elle développer quelque chose d’aussi complexe que des systèmes de conduite autonome, et les maintenir opérationnels dans le temps sur une gamme dont chaque véhicule peut s’avérer différent ? Rogers, égal à lui-même, suggère de se tourner vers la communauté :

« Et si je donnais la première version de ces voitures à cent personnes de ma communauté, et que je les mettais au défi de m’aider à les développer plus rapidement ? Nous demanderons à la communauté de développer un logiciel anticollision aussi rapidement que Waze a développé son logiciel pour éviter les bouchons et concurrencer Google Maps. »

En retour, les utilisateurs pourraient gagner des genres de bonus, sous forme de points ou d’accès en avant-première à de nouveaux modèles de voitures. Ils pourraient même percevoir un intéressement si la voiture se vend bien, même si Rogers insiste sur le fait qu’il invoquera « les règles chères à Wikipedia plutôt que le Dieu dollar cher à Google. Nous ferons de vous des hommes fiers ».

Pour quand ?

La manière dont les instances de contrôle vont réagir à des logiciels automobiles développés en adoptant la philosophie Wikipedia fait également débat. « Les sociétés doivent encore résoudre le problème qui consiste à fabriquer des voitures toutes différentes et pourtant toutes fiables », m’explique Lonnie Love.

« Je ne peux pas vous dire quand ce problème sera résolu. Cela peut prendre cinq ans comme cinq décennies. »

Mais s’il y a bien une chose que la Silicon Valley aime, c’est l’idée de partir de pas grand-chose avec un coût peu élevé, de bousculer les systèmes de contrôle et d’exploiter le potentiel de la communauté Internet.

Construire une usine de voitures coûte plusieurs aujourd’hui milliards de dollars aux Etats-Unis, et représente dix années de réflexion pour une multinationale. Mettre en place une micro-usine à 20 millions de dollars ne nécessiterait à l’avenir rien de plus que quelques modèles de véhicules innovants, quelques ingénieurs et un gros prêt bancaire. La production automobile deviendrait locale – imaginez plusieurs mini-Detroit – et servirait des besoins purement locaux.

« Jouer sur les brèches qui existent entre les lignes de production des plus gros constructeurs n’est pas restrictif, mais au contraire libératoire », pense Rogers.

« Produire plusieurs milliers de voitures par an dans une micro-usine prend tout son sens, car si l’on peut gagner de l’argent tout en rendant les acheteurs heureux de s’investir dans ce genre de projet, on peut embarquer avec nous toute une communauté. »

Les constructeurs automobiles traditionnels commencent – lentement mais sûrement – à percevoir les avantages d’une impression en 3D ; pour remplacer à la base des outils ou des équipements d’usine fabriqués jusque-là à partir de métaux chers et énergivores. Des marques de luxe telles que Mercedes, Cadillac ou Lexus travaillaient tranquillement depuis des années sur les systèmes de conduite automatisés tels que les régulateurs de vitesse adaptés et les systèmes d’avertissement en cas d’écart de la voiture, tout ça pour finir par se faire honteusement doubler par le concept de conduite autonome de Google et Tesla. L’industrie automobile a désormais à cœur de ne pas rester dans les choux.

Beaucoup de « si », mais...

Pendant ce temps, la fabrication additive avance à la vitesse typique de la Silicon Valley, celle d’un cheval au galop. Si les techniques d’impression 3D continuent à s’améliorer en termes de rapidité, de coût financier et énergétique, si de nouveaux outils informatiques permettent de démocratiser le design et les phases de test, et si les instances de contrôle ainsi que le public adhèrent à l’explosion de l’ère néolithique de l’automobile en matière de diversité des modèles proposés – oui, ça fait beaucoup de « si »… –, il en résultera une bataille qui restera dans les annales.

Les promoteurs des voitures imprimées en 3D en reviennent sans cesse à l’argument d’après eux le plus irréfutable : à savoir que la fabrication additive peut être bien plus économe en énergie qu’une fabrication traditionnelle. Ce seul argument pourrait effectivement mener à l’adoption d’une nouvelle technique de fabrication même si ses avantages restent discutables.

Une baisse de production est compensée par un rythme rapide des innovations. Voir apparaître un projet KissKissBankBank pour une voiture de tourisme n’est qu’une question de temps. Love conclut :

« Je pense que toute l’industrie peut tourner autour d’une innovation rapide dans les transports. Et ça, c’est révolutionnaire. »

Source : rue89.frnouvelobs.com

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Le stylo-bulle laser imprime des nano-objets

26 Janvier 2016, 18:19pm

Publié par Grégory SANT

En manipulant une bulle contenant des nanoparticules, un stylo laser permet de tracer des motifs à base de nanomatériaux. – Ph. Cockrell School of Engineering.

Des ingénieurs de l’université du Texas à Austin (États-Unis) ont mis au point un nouvel outil, le “stylo-bulle laser” qui permet, en piégeant les nanoparticules dans une bulle, de fabriquer des nano-objets avec une très grande précision.

Grâce à cette technique, qui s’apparente à l’impression 3D, ils espèrent ainsi faciliter la mise au point de nano-machines, de sondes biomédicales, de caméras optiques ou de panneaux solaires, dont les nanomatériaux sont devenus des composants incontournables.

Jusqu’ici, en effet, les techniques de fabrication des nano-structures, connues sous le nom générique de lithographie, faisaient appel à des faisceaux de photons, d’électrons ou d’ions. Ces faisceaux induisent des réactions physico-chimiques dans les nanomatériaux, et les fixent à l’endroit voulu de l’objet en cours de fabrication.

Problème : ces lithographies sont peu maniables et ne s’appliquent pas aux matériaux colloïdaux (or, silicone…), pourtant utilisés de plus en plus en nanotechnologie. Ces matériaux mous, ni liquides ni solides, sont particulièrement difficiles à manipuler, y compris par les imprimantes 3D.

Grâce au laser, une bulle se forme qui piège les nanoparticules

Le “stylo-bulle laser” conçu par Yuebing Zheng et ses collègues emploie par contre un rayon laser. Plongé dans une surface de nanoparticules colloïdales, celui-ci va former une bulle qui piège les nanoparticules par un ensemble de phénomènes de convection, de tension superficielle, de pression des gaz et d’adhésion, comme les auteurs l’expliquent dans la revue Nano Letters.

Ensuite, le stylo est déplacé jusqu’au point souhaité et le laser interrompu : la bulle éclate et son nanoscopique contenu est déposé sur la surface de l’objet en construction.

L’avantage : une grande flexibilité de mouvement. Le stylo-bulle laser permet de former des motifs très précis, à l’instar d’une tête de vache Longhorn, emblème de l’université de Texas à Austin, Un outil aussi flexible qu’une imprimante 3D

En faisant varier l’intensité du rayon laser, la dimension de la bulle peut être réduite ou amplifiée. Et à la manière d’une imprimante 3D, le stylo-bulle laser peut être programmé pour dessiner des motifs différents à chaque fois !

Couvert par un brevet d’invention, ce nouvel outil pourrait trouver des applications prochaines, en particulier dans le domaine de la biomédecine. Zheng et ses collègues considèrent qu’il pourrait servir à fabriquer de tout nouveaux matériaux dotés de propriétés qui n’existent pas dans les matériaux connus : ce sont les fameux “métamatériaux”.

Prochaine étape : le développement, à l’échelle industrielle, de machines où plusieurs faisceaux sont utilisés en parallèle, pour fabriquer rapidement des objets plus complexes.

Source : science-et-vie.com

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Addibots va-t-il réparer nos routes en impression 3D

25 Janvier 2016, 18:31pm

Publié par Grégory SANT

La startup newyorkaise Addibots développe une imprimante 3D montée sur roues qui peut combler les nids de poule sur le bitume.

Après deux ans de Recherche et Développement, l’ingénieur et diplômé d’Harvard Robert Flitsch a mis au point un prototype d’imprimante 3D capable de produire des formes bien plus grandes qu’elle. Montée sur roues et ressemblant à une petite voiture, son espace d’impression est théoriquement infini puisqu’elle se déplace. Elle pourra donc combler les trous et les fissures qui se forment sur la route après un rude hiver, mais aussi plausiblement, à l’aide d’autres de ses congénères, construire des chaussées entières. Un gain financier important pour les communes qui dépensent beaucoup dans la réparation de la voirie.

A l’heure actuelle, Robert Flitsch n’a fait fonctionner son Addibots qu’avec de l’eau. Une fois projetée dans les rainures de la glace d’une patinoire, elle était immédiatement figée par la machine. Mais on peut très bien imaginer que le robot soit fait pour imprimer en goudron ou en béton, comme cela a déjà été le cas en Chine lors de l’impression 3D d’un immeuble entier en 2014.

Selon Robert Flitsch, Addibots pourrait accompagner les progrès technologiques appliqués à la smart city. Si l’on modifie un peu son système, il pourrait ajouter un matériau conducteur au bitume pour y faire passer du courant, y placer des capteurs pour que les voitures puissent communiquer entre elles et, pourquoi pas, créer des routes ultra-résistantes en imprimant avec de la fibre de carbone.

Source : atelier.net

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"Textiles" en impression 3D par Janne Kytannen

22 Janvier 2016, 19:30pm

Publié par Grégory SANT


  • Source : industrialdesignserved.com

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Un jeu d'échec avec les monuments milanais en impression 3D

20 Janvier 2016, 19:07pm

Publié par Grégory SANT

En hommage à l’évolution architecturale de la ville de Milan en Italie, le designer Davide Chiesa a imaginé un jeu d’échec avec des pièces imprimées en 3D représentant les structures les plus emblématiques de la ville. Les pièces du jeu sont un harmonieux mélange entre histoire et modernité, comprenant des monuments historiques et des constructions modernes telles que des grattes ciels.

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Lutti Lab imagine vos aliments en 3D

20 Janvier 2016, 19:03pm

Publié par Grégory SANT

Dernier jour d’ouverture pour le Lutti Lab à Paris. La célèbre marque de bonbons propose à ses clients de créer leurs propres friandises à l’aide d’une imprimante 3D. Forme, couleurs, goût, tout est personnalisable.

On connaissait l’imprimante 3D qui répare des organes ou celle qui crée des tatouages, mais le futur est peut-être ailleurs : et si l’impression 3D entrait dans nos cuisines ?

Imprimer à partir de produits frais

Les premières imprimantes à rejoindre le grille-pain et le mixeur se baseront sur des technologies utilisant des aliments existants.

Bocusini, Choc Edge ou encore XYZPrinting, de nombreuses entreprises se lancent sur le marché. Mais l’un des espoirs du secteur est Natural Machines, une start-up espagnole, qui devrait lancer la commercialisation de son produit cette année. Baptisée Foodini, l’imprimante se base sur des capsules réutilisables dans laquelle l’utilisateur insère des produits frais et des aliments de base comme la farine et l’eau.

Pour l’instant, elle n’est capable de réaliser que des préparations sous formes de couches : pizzas, tartes, quiches, raviolis, etc. L’intérêt réside donc principalement dans la possibilité de créer des plats aux formes originales et ludiques, de la quiche dinosaure aux épinards au sapin de Noël 3D en chocolat.

A 1500$, la technologie n’est pour l’instant pas accessible à tous mais devrait se démocratiser très vite. A noter qu’une plateforme en ligne permettra de partager et télécharger des recettes d’autres utilisateurs.

Une alternative à l’alimentation classique : l’edible growth

L’edible growth est un concept culinaire surprenant. Chloé Rutzerveld, une designer alimentaire danoise, a décidé de surfer sur la mode de l’impression 3D pour proposer une nouvelle alimentation bio, équilibrée et auto-croissante. Son projet ? « Créer un écosystème entièrement comestible avec les organismes vivants dans une base imprimée par une imprimante 3D et qui évolue vers un plat à part entière, progressivement ».

Concrètement, elle utilise une structure de base faite de couches de pâte percées dans laquelle elle injecte des graines, des spores et de la levure. Le tout imprimé, il suffit d’attendre que les germes poussent pour voir la nourriture se former jour après jour. L’ensemble de la structure est comestible.

Le vrai challenge ? Produire à partir de rien

L’idée de manger un plat imprimé n’est pas forcément appétissante, mais aurons-nous toujours accès à de la nourriture classique quand nous seront 10 milliards sur Terre ? Car au delà de l’aspect ludique, il existe de véritables enjeux écologiques et pratiques.

Il y a deux ans, la NASA a accordé une enveloppe de 125.000$ à l’un de ses ingénieurs pour créer une imprimante 3D capable de fabriquer de la nourriture dans l’espace, à partir de poudres alimentaires et de poudres de protéines. Aujourd’hui, cette imprimante est capable d’imprimer une pizza qui couvre les besoins journaliers d’un astronaute.

Cette machine pourrait servir à plus grande échelle pour pallier aux pénuries en proposant des préparations à haute valeur énergétique ou à partir de denrées non périssables.

Imprimer sa nourriture, c’est donc déjà possible. Mais les technologies de l’impression alimentaire n’en sont encore qu’à leurs balbutiements et il faudra quelques années supplémentaires pour créer des machines accessibles et capables de produire à partir de rien, comme on a pu le voir dans le Cinquième Élément ou Star Trek. Dans un futur proche, elles devraient cependant être capables de proposer des préparations complexes, équilibrées et savoureuses, et peut-être lutter contre la famine dans le monde.

Crédits photo : Lutti, NASA, Natural Machines, Chloé Rutzerveld.

Source : humanoides.fr

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Des LEGO avec votre tête : c'est possible

8 Janvier 2016, 18:06pm

Publié par Grégory SANT

Certaines personnes ne sont pas du genre à faire les choses à moitié. Alors qu'une catégorie préfère jouer aux LEGO, d'autres choisissent carrément le devenir. Si l'expérience vous tente, munissez vous simplement d'une carte de crédit et d'une photo.

funky3Dfaces propose de vous envoyer votre tête imprimée en 3D, que vous pourrez par la suite apposer sur une figurine LEGO, cette dernière n’étant pas comprise dans le prix. Le processus est simple, votre photo en 2D est convertie pour être imprimée en 3D.

Moyennant la somme de 28 euros pour une unité, vous pourrez fièrement jouer avec vous-même au sein de vos sets LEGO préférés. Attention toutefois, l’envoi étant fait depuis l’Angleterre, il faut compter sur 14 euros de frais de port, ce qui est un onéreux pour une si petite impression 3D. Ceci étant si vous êtes disposé à mettre le prix, bien à vous de vous rendre sur la page dédiée !

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Palmyre sera-t-elle reconstruite grâce aux imprimantes 3D ?

30 Décembre 2015, 20:45pm

Publié par Grégory SANT

Un petit bout de la cité syrienne de Palmyre devrait s’exporter à Londres et New York en avril 2016, en signe de résistance culturelle à l’organisation de l’État islamique (EI). L’arche du temple de Bel, érigé il y a deux mille ans dans la ville syrienne, va être reproduite à Trafalgar Square dans la capitale anglaise et à Time Square au cœur de la metropole américaine.

L’Institut d’archéologie numérique, qui a dévoilé ce projet lundi 28 décembre, n’a pas choisi ce monument par hasard. L’arche en question semble être la seule partie du temple à avoir survécu à l’œuvre de destruction par l’EI de ce lieu de culte millénaire, qui drainait plus de 100 000 visiteurs par an avant le début du conflit syrien en 2011.

Les combattants du groupe terroriste ont réduit ce monument en poussière peu après la capture de la ville en mai 2015. Les images satellite du site montrent un lieu désert… à l’exception de l’arche, devenue ainsi une forme de symbole de la résistance.

Plus grande imprimante 3D au monde

La reproduction à des milliers de kilomètres de Palmyre de ce bâtiment haut de 15 mètres est rendue possible par le développement de l’impression 3D. L’arche va être reconstruite à l’aide de la plus grande imprimante 3D au monde qui se trouve en Chine où elle a déjà servi, en janvier 2015, à bâtir un immeuble de cinq étages.

Des copies plus petites de cette arche vont également être installées dans des dizaines d’autres lieux publics comme des écoles ou des musées, a indiqué à l’AFP Alexy Karenowska, directrice technique de l’Institut, qui est le fruit d’une collaboration entre les universités d’Oxford (Grande-Bretagne), de Harvard (États-Unis) et du musée du futur de Dubaï.

Ce projet de reproduction n’est, en outre, que la partie la plus visible d’un programme plus vaste de préservation numérique du patrimoine baptisé la “Million Image Database”. L’Institut, en partenariat avec l’Unesco, va distribuer à partir de début 2016 des “caméra 3D légères et discrètes” à un nombre indeterminé de volontaires.

Leur mission ? Prendre des clichés de monuments menacés de destruction à travers le monde et les charger dans une base de données où ils pourront ainsi être préservés virtuellement. Ce travail de collecte puis de reproduction en 3D dans une grande archive en ligne du patrimoine de l’humanité est, d’après le directeur de l’Institut Roger Michel, “un acte politique, un appel à l’action pour attirer l’attention sur ce qui se passe en Syrie, en Irak et maintenant en Libye. Nous leur disons que s’ils détruisent quelque chose, nous le reconstruirons”.

L'arche du temple de Bel à Palmyre, détruit par l'EI, va être reproduite à Londres et New York grâce à la technologie de l'impression 3D a annoncé, lundi, l'Institut d'archéologie numérique.

Un petit bout de la cité syrienne de Palmyre devrait s’exporter à Londres et New York en avril 2016, en signe de résistance culturelle à l’organisation de l’État islamique (EI). L’arche du temple de Bel, érigé il y a deux mille ans dans la ville syrienne, va être reproduite à Trafalgar Square dans la capitale anglaise et à Time Square au cœur de la metropole américaine.

L’Institut d’archéologie numérique, qui a dévoilé ce projet lundi 28 décembre, n’a pas choisi ce monument par hasard. L’arche en question semble être la seule partie du temple à avoir survécu à l’œuvre de destruction par l’EI de ce lieu de culte millénaire, qui drainait plus de 100 000 visiteurs par an avant le début du conflit syrien en 2011.

Les combattants du groupe terroriste ont réduit ce monument en poussière peu après la capture de la ville en mai 2015. Les images satellite du site montrent un lieu désert… à l’exception de l’arche, devenue ainsi une forme de symbole de la résistance.

Plus grande imprimante 3D au monde

La reproduction à des milliers de kilomètres de Palmyre de ce bâtiment haut de 15 mètres est rendue possible par le développement de l’impression 3D. L’arche va être reconstruite à l’aide de la plus grande imprimante 3D au monde qui se trouve en Chine où elle a déjà servi, en janvier 2015, à bâtir un immeuble de cinq étages.

Des copies plus petites de cette arche vont également être installées dans des dizaines d’autres lieux publics comme des écoles ou des musées, a indiqué à l’AFP Alexy Karenowska, directrice technique de l’Institut, qui est le fruit d’une collaboration entre les universités d’Oxford (Grande-Bretagne), de Harvard (États-Unis) et du musée du futur de Dubaï.

Ce projet de reproduction n’est, en outre, que la partie la plus visible d’un programme plus vaste de préservation numérique du patrimoine baptisé la “Million Image Database”. L’Institut, en partenariat avec l’Unesco, va distribuer à partir de début 2016 des “caméra 3D légères et discrètes” à un nombre indeterminé de volontaires.

Leur mission ? Prendre des clichés de monuments menacés de destruction à travers le monde et les charger dans une base de données où ils pourront ainsi être préservés virtuellement. Ce travail de collecte puis de reproduction en 3D dans une grande archive en ligne du patrimoine de l’humanité est, d’après le directeur de l’Institut Roger Michel, “un acte politique, un appel à l’action pour attirer l’attention sur ce qui se passe en Syrie, en Irak et maintenant en Libye. Nous leur disons que s’ils détruisent quelque chose, nous le reconstruirons”.

Source : france24.com

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Textscape : les textes en impressions 3D

11 Décembre 2015, 19:45pm

Publié par Grégory SANT

L'artiste chinois, Zhou Hongtao, crée des documents imprimés en 3D. Il souhaite par ce travail artistique, baptisé Textscape,"mettre en avant l'imprimé dans le monde technologique contemporain".

Il explique sur son site : "La technologie d'impression est apparue dans la Chine ancienne, elle servait à pour reproduire un texte en utilisant des blocs de bois. Mais la définition d'aujourd'hui a été largement adoptée pour l'impression 3D, un processus additif utilisé le plus souvent pour créer des objets et non des duplicata de textes".

Ce procédé artistique génère les polices de caractères en 3D qui mettent en forme l'objet des textes. Il a choisi des sujets qui concernent des villes, des paysages ou des visages.

Ces documents tactiles peuvent ainsi être lus par le grand public et les personnes aveugles en liant connaissance et art.

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L'impression 3D s'associe à vos légumes

7 Décembre 2015, 20:26pm

Publié par Grégory SANT

Vous ne direz plus jamais : "Il ne faut pas jouer avec la nourriture !"

Le projet Open Toys va vous permettre de montrer à vos enfants à quel point c'est amusant de manger des légumes. Nés au sein du FabShop, un studio parisien de création et d'innovation, ces petits accessoires en plastique sont produits à l'aide d'une imprimante 3D et transforment n'importe quel légume en voiture de course, en avion, en sous-marin ou en hélicoptère. Des jouets créatifs et modulables, qui redonnent aux enfants le goût des carottes, des navets, des courgettes ou des aubergines. Le studio FabShop décrit même le concept comme "un Monsieur Patate à l’ère de la fabrication digitale".

Quitte à ce que vos enfants réduisent leurs jouets en bouillie, autant que ce soit comestible.

Source : soonsoonsoon.com

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