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Impression 4D (Oui, c’est une révolution)

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La dernière fois, le sujet était l’impression de bâtiments en 3D.

L’impression 4D, pourquoi l’ajout d’une dimension ? Parce que le TEMPS.

4D = Donner la dimension spatio-temporelle à de la matière.


Même si par définition certaines choses entre déjà dans la description, comme les filaments au PVA (PolyVinyl Alcohol), plastique hydrosoluble (qui se dissout dans l’eau), qui sont utilisé par les imprimantes à deux buses, permettant d’imprimer un bloc mélangeant une structure complexe en plastique soutenu par une structure soluble, permettant des formes complexes. Mais ce n’est pas vraiment une impression 4D. Le PVA est d’ailleurs retrouvé dans les sachets plastiques des blocs de lessives ou de lave-vaisselles.

PVA print 3DPVA print 3D


Le XXIe siècle commençant à montrer plus distinctement la direction que va prendre notre futur, avec l’apparition exponentielle de nouveaux procédés technologiques, en voici un, qui pourrait être la base d’une révolution.


Cas-de-figure                                         

ikeaImaginez, chez Njut (bawi on va pas faire de la pub), des chaises aux formes douces en plastique et oh surprise en allant la chercher dans la réserve, elle se trouve dans un carton complètement plat de quelques millimètres d’épaisseur. Que faire d’une chaise pas chaise, plate comme crêpe ? Tout simplement lui donner une douche dans sa baignoire ou son jardin et en quelques minutes, miracle de l’impression 4D mathématique, elle prendra sa forme suffisamment solide pour que Jean-Mathieu (ça sonnait moins discriminatoire que « Kévin-120kg ») puisse poser confortablement son postérieur dessus (bakwa, dans le turfu on est pas tous sensé être obèses?).


L’impression 4D d’Harvard

Une équipe de scientifiques du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering et de l’Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, après s’être intéressé au mélange rigide et souple de matériaux dans la recherche de nouvelles opportunités robotique, se sont attaqués à une nouvelle forme d’impression 3D, intégrant une nouvelle dimension, le temps.

4d-printing-500x395Comme une graine qui germe en présence de stimulus environnementaux, cette technologie utilise un mélange d’hydrogel composite contenant des fibres de cellulose dérivées du bois avec une structure similaire aux plantes changeant de formes, grâce à la nature anisotrope des fibrilles de cellulose -leurs propriétés directionnelles, la rigidité des fibres et leur propension à gonfler dans l’eau varient en fonction de la manière dont elles sont disposées.

Un algorithme mathématique, prédit comment les objets 4D doivent être imprimés, l’objet final virtuel est converti et aplani avec le calcul du dépôt de matière, de sorte que la structure puisse se déformer comme prévu au contact de l’eau.

Les possibilités sont infinies, que les objets puissent se former au premier contact de l’eau ou changer de forme à chaque fois qu’il entre en contact avec de l’eau. Mais il n’est pas uniquement question d’eau, ça peut être une température, ou tout autre stimulus. Les matériaux utilisés peuvent avoir une conductivité et/ou une biocompatibilité.

Textiles intelligents, électronique souple, dispositifs biomédicaux, ingénierie tissulaire (ex structure cellulaire qui s’adapte parfaitement en étant greffé) .

Cela ouvre donc un champ applicatif illimité, en s’inspirant de la nature et en atteignant des définitions microscopiques, des vêtements qui changeant de capacités thermodynamiques (quand il fait chaud, des ports s’ouvrent et ventilent, quand il pleut il devient imperméable, quand il fait froid il crée des bulles d’air isolantes pour garder la chaleur), ou carrément des mégastructures (des buildings touchant les nuages capables de se transformer d’eux-mêmes pour résister à des vents violents, le soleil, la pluie), des parasols mouvants comme des plantes, récupérateur d’eau quand il pleut, des tenues de camouflage capable de s’adapter en fonction des terrains (changement de couleur, de forme), sans oublié toutes les applications médicales à échelle nanoscopique.

Le procédé, dérivé en plusieurs types d’application, risque de devenir omniprésent dans un futur plus si lointain. 

 


Ça me fait penser aux Sea-Monkeys sur le principe, ces petites crevettes réduites en esclavage commercial, sous forme de petits sachets à verser dans un verre d’eau pour les faire éclore à partir d’oeufs « longue conservation ».


 

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