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De l'impression 3D à la forme spontanée
Macrobots - © © MIT

De l'impression 3D à la forme spontanée

Hartmut Hering |  le 28/04/2014  |  ArchitectureInternationalTechnique

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La recherche menée par l’architecte et informaticien Skylar Tibbits du Massachusetts Institute of Technology (USA) vise à développer la fabrication d’éléments capables de prendre spontanément une forme prédéfinie, ou mieux encore, capables de s’auto-assembler dans un ensemble plus grand… De nouvelles pistes pour la construction du futur.

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lemoniteur.fr a le plaisir de vous offrir en lecture un extrait d'un article réservé aux abonnés des Cahiers techniques du Bâtiment. Il est tiré du numéro 333 de mai 2014. Profitez de tous les articles réservés, en cliquant ici .

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L’ambition de Skylar Tibbits n’est rien moins que la réalisation d’éléments qui se reproduisent, s’assemblent et se réparent eux-mêmes. Architecte de formation, le chercheur constate, qu’aujourd’hui, «?un gratte-ciel nécessite, dans le meilleur des cas, deux ans et demi pour sa construction et assemble 500?000?à 1?000?000?pièces, très complexes, issues de technologies innovantes, fabriquées dans une diversité de matériaux?: acier, béton, verre…?»

La nature, de son côté, n’est pas en reste?: «?Nous connaissons deux millions de types de protéines qui peuvent prendre forme en 0,01 milliseconde, nous savons aussi qu’un ADN de 3 milliards de paires de bases peut se répliquer en une heure, poursuit Skylar Tibbits. Les systèmes naturels sont extrêmement efficients et combinent vitesse et complexité, à un niveau sans rapport avec nos réalisations humaines. Ils ont, par ailleurs, une efficacité énergétique dépassant nos ambitions les plus folles. Ils ne commettent quasi pas d’erreurs. Et ils sont capables de se régénérer pour prolonger leur durée de vie. Il y a là quelque chose d’extrêmement intéressant. Réussir à reproduire cette efficience dans notre démarche de construction, voilà une piste éminemment prometteuse?!  Je pense que la clé pour cela se trouve dans l’auto-assemblage.?»

Le temps s’ajoute à la 3D

La récente exposition Archilab, au Frac Centre, a repris un certain nombre des essais et démonstrations entrepris par le laboratoire que dirige le chercheur, notamment des éléments en feuilles réalisés en impression 3D, qui se plient, au contact de l’eau, en forme de cube, ou des tubes, configurés tels des protéines qui prennent également, au contact de l’eau, une forme prédéfinie. L’architecte parle ici d’impression 4D et explique que l’impression 3D est complétée par une quatrième dimension, le temps, qui permet le mouvement.

Autopliage en octaèdre d’une feuille de plastique réalisée en impression 3D et plongée dans l’eau :

Forme initiale, bidimentionnelle
Forme initiale, bidimentionnelle - © © MIT
Forme finale : l'octaèdre
Forme finale : l'octaèdre - © © MIT

Le pari de base étant démontré, l’équipe passe à d’autres matériaux, imaginant des robots capables de s’assembler et de se déformer par eux-mêmes pour intégrer des structures plus importantes?; elle réalise également ses premiers «?macrobots?I et II?» aux mécanismes précis. Leurs dimensions atteignent déjà 2,4?m.

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