Impression 4D: à assembler, à façonner, à réparer

L'impression 4D, qui construit des objets à l'aide de matériaux intelligents, pourrait tout changer .

Cette technologie de nouvelle génération permettra aux entreprises de fabriquer des produits pouvant s'auto-assembler, se transformer ou réagir d'une autre manière. conditions changeantes, révolutionnant notre façon de concevoir, de fabriquer et d'interagir avec des objets de toutes sortes.

Le marché mondial de l'impression 4D devrait atteindre 64,5 millions de dollars US d'ici 2019 et augmenter de 33,2% d'ici à 2025 [19659007]. ¹

Le marché des divers matériaux programmables, qui sont à la base de l’impression 4D, devrait croître à un CAGR de 20% ou plus jusqu’en 2025. ^{2 [19659008] Le laboratoire d'auto-assemblage
du MIT a d'abord développé cette technique en partenariat avec Stratasys et Autodesk, mais des chercheurs du monde entier développent de nouveaux cas d'utilisation . 3}

La demande actuelle est la plus forte la défense ae industries de l’espace, de l’automobile et des soins de santé . ⁴

Matériels programmables

Il n’existe pas d’imprimante 4D; L’impression 4D est en réalité une nouvelle utilisation des imprimantes 3D. Les véritables stars du spectacle sont des matériaux intelligents, permettant à l’imprimé de se modifier longtemps après sa fabrication. Ces matériaux, tels que les hydrogels ou les polymères à mémoire de forme, sont programmés pour encourager l'objet à changer de forme, de fonction ou de couleur, par exemple lorsqu'il rencontre de l'eau, de la lumière, de la chaleur ou un courant électrique.

Boîtes auto-aplatissantes pour les entrepôts et la logistique. Les tuyaux de plomberie qui se dilatent ou se contractent en réponse au débit d'eau. Des implants médicaux qui s’adaptent à notre corps. Des abris auto-assemblés qui se mettent en place après une catastrophe naturelle. Ponts et routes qui peuvent s'auto-réparer.

Les premiers changements de forme

Alors que l'impression 4D est largement utilisée pour le prototypage, un certain nombre de cas d'utilisation réels ont émergé:

• Le métal flexible de la NASA " cotte de mailles », qui pourrait être utilisée pour protéger un engin spatial des météorites, des combinaisons spatiales d'astronautes ou pour capturer des objets à la surface d'autres planètes ⁵
• Un sabot à montage automatique pouvant éliminer un processus de production complexe impliquant une main-d'œuvre importante ⁶
• Une attelle pour voies aériennes imprimée en 4D qui grandit avec l'enfant pour les nourrissons et qui souffre d'une maladie provoquant l'effondrement de la trachée-vent ⁷
• Le composant d'admission d'air d'Airbus constitué de fibre de carbone programmable qui s'adapte automatiquement au contrôle du flux d'air utilisé pour refroidir le moteur, évitant ainsi l'utilisation de systèmes de contrôle mécaniques lourds ⁸

Un produit vivant

19659027] 4D printi ng peut élargir de manière exponentielle ce qui est réalisable en matière de prototypage, de conception, de fabrication et d’adaptabilité et d’utilisation après la production.

Les entreprises pourront non seulement produire un produit statique, mais aussi un produit qui évoluera et se développera tout au long de son cycle de vie. Combinée à d'autres fonctionnalités numériques avancées, telles que l'Internet des objets, l'IA et la robotique, la perturbation potentielle pourrait être encore plus profonde.

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