Qu’est-ce qui a presque 40 ans mais qui semble tout neuf ? Croyez-le ou non, c’est l’impression 3D. Yep, la technologie de fabrication additive existe depuis l’ère Reagan. Voici un bref tour d’horizon de l’histoire de l’impression 3D.
1981-1999 : Les balbutiements de la fabrication additive
En 1981, Hideo Kodama, de l’Institut municipal de recherche industrielle de Nagoya, a publié son compte rendu d’un système de prototypage rapide fonctionnel utilisant des photopolymères (nous y reviendrons dans une minute). Un modèle solide et imprimé était construit en couches, chacune d’entre elles correspondant à une tranche transversale du modèle. Cela vous dit quelque chose ?
Trois ans plus tard, en 1984, Charles Hull entre dans l’histoire de l’impression 3D en inventant la stéréolithographie. La stéréolithographie permet aux concepteurs de créer des modèles 3D à partir de données numériques, qui peuvent ensuite être utilisées pour créer un objet tangible.
La clé de la stéréolithographie est une sorte de matériau à base d’acrylique appelé photopolymère. Frappez une cuve de photopolymère liquide avec un faisceau laser UV, et la partie exposée à la lumière se transformera instantanément en une pièce de plastique solide, moulée à la forme de votre conception en modèle 3D. Inutile de dire que cette nouvelle technologie était une grande nouvelle pour les inventeurs, qui pouvaient désormais théoriquement prototyper et tester leurs conceptions sans avoir à faire un énorme investissement initial dans la fabrication.
En 1992, Bill Clinton a joué du saxophone dans l’émission The Arsenio Hall Show-et 3D Systems (la société de Charles Hull) a créé la première machine à appareil stéréolithographique (SLA) au monde, qui a permis de fabriquer des pièces complexes, couche par couche, en une fraction du temps qu’il faudrait normalement. La même année, la startup DTM a produit la première machine de frittage sélectif par laser (SLS) au monde – qui tire un laser sur une poudre au lieu d’un liquide.
Ces technologies n’en étaient qu’à leurs débuts et n’étaient pas parfaites ; il y avait une certaine déformation du matériau lorsqu’il durcissait, et les machines étaient d’un coût prohibitif pour les inventeurs amateurs, mais leur potentiel était indéniable. Des décennies plus tard, l’histoire de l’impression 3D a montré que ce potentiel se déploie toujours.
1999-2010 : L’histoire de l’adolescence de l’impression 3D
La période précédant le passage à l’an 2000 était palpitante – non seulement parce qu’en 1999, la série originale Beverly Hills 90210 entrait dans sa dernière saison à l’antenne, mais aussi parce que le premier organe imprimé en 3D était implanté chez l’homme. Des scientifiques du Wake Forest Institute for Regenerative Medicine ont imprimé des échafaudages synthétiques d’une vessie humaine, puis les ont recouverts de cellules de patients humains. Les tissus nouvellement générés ont ensuite été implantés chez les patients, avec peu ou pas de chance que leur système immunitaire les rejette, car ils étaient constitués de leurs propres cellules.
Médicalement parlant, ce fut une grande décennie dans l’histoire de l’impression 3D. En seulement 10 courtes années, des scientifiques de différentes institutions et startups ont fabriqué un rein miniature fonctionnel, construit une jambe prothétique avec des composants complexes imprimés dans la même structure, et bioprint les premiers vaisseaux sanguins en utilisant uniquement des cellules humaines.
C’est également la décennie où l’impression 3D a rencontré le mouvement open-source. En 2005, le projet RepRap du Dr Adrian Bowyer a lancé une initiative open-source pour créer une imprimante 3D qui pourrait essentiellement se construire elle-même – ou du moins imprimer la plupart de ses propres pièces. La version 2008, Darwin, est une imprimante autoreproductible capable de faire exactement cela. Tout à coup, les gens du monde entier avaient le pouvoir de créer tout ce dont ils rêvaient par eux-mêmes (voir aussi Kickstarter, qui a été lancé en 2009 et a depuis financé par crowdfunding d’innombrables projets liés à l’impression 3D).
Au milieu des années 2000, la démocratisation de la fabrication avait capté l’imagination du public, tout comme l’idée de personnalisation de masse (qui, contrairement aux crevettes géantes, n’est pas réellement un oxymore). La première machine SLS est devenue commercialement viable en 2006, ce qui a ouvert la voie à la fabrication à la demande de pièces industrielles. La startup d’impression 3D Objet (aujourd’hui fusionnée avec Stratasys) a construit une machine capable d’imprimer dans plusieurs matériaux, ce qui a permis de fabriquer une seule pièce en différentes versions, avec des propriétés matérielles différentes.
Les innovations intensément créatives de la décennie ont été couronnées par le lancement de services de cocréation collaborative tels que Shapeways, une place de marché d’impression 3D où les concepteurs peuvent obtenir des commentaires des consommateurs et d’autres concepteurs, puis fabriquer leurs produits à un prix abordable. La cerise sur le gâteau, c’est l’arrivée de MakerBot, qui propose des kits de bricolage à code source ouvert permettant aux fabricants de construire leurs propres imprimantes et produits 3D. À ce stade, les barrières à l’entrée pour les concepteurs et les inventeurs tombaient chaque jour.
2011-Jour présent : L’impression 3D à son apogée
Aujourd’hui, en regardant juste les dernières années, il est difficile de ne pas avoir l’impression que les humains vivent dans le futur. Bientôt : Des jetpacks imprimés en 3D !
Enfin, presque. Alors que le prix des imprimantes 3D a rapidement chuté et que la précision de l’impression 3D s’est améliorée, les innovateurs repoussent les limites d’une manière dont Charles Hull ne pouvait que rêver. Les concepteurs ne sont plus limités à l’impression de plastique. Un exemple concret : vous pouvez désormais imprimer la bague de fiançailles de vos rêves en utilisant de l’or ou de l’argent. Des ingénieurs de l’université de Southampton ont fait voler le premier avion sans pilote imprimé en 3D au monde, et KOR Ecologic a réalisé le prototype d’Urbee, une voiture dont la carrosserie a été imprimée en 3D et qui est construite pour consommer 200 mpg sur l’autoroute.
Au delà des bijoux et des avions, l’impression 3D est maintenant utilisée pour fabriquer des logements abordables pour le monde en développement, et des visionnaires ont commencé à employer la technologie pour imprimer tout ce qui va des bras robotiques intelligents aux remplacements d’os, et même des particules de quelques atomes d’épaisseur (ce qui pourrait donner lieu à des appareils électroniques et des batteries encore plus petits).
C’est ainsi que l’impression 3D est arrivée à nos jours – bien que d’ici à ce que cet article soit publié, il y aura sûrement eu d’innombrables autres moments notables dans l’histoire de l’impression 3D réalisés dans le monde entier. Il est presque impossible de suivre le rythme. À l’avenir, les enfants réaliseront des projets artistiques avec les imprimantes 3D de leur classe, et les dentistes pourront demander des ordonnances pour des prothèses dentaires imprimées sur mesure. En attendant, continuez à regarder les infos et à attendre ce jetpack.
Trois faits aléatoires, cool et inattendus sur l’impression 3D
- La NASA est un grand partisan de l’impression 3D – de la nourriture à la première imprimante 3D en gravité zéro dans l’espace.
- Il existe une imprimante 3D sur le marché (la Photonic Professional GT) qui peut créer des objets pas plus larges qu’un cheveu humain.
- Louis DeRosa a utilisé un 3Doodler – le stylo d’impression 3D rendu célèbre en récoltant 2,3 millions de dollars sur Kickstarter – pour créer un drone à cadre hexacoptère fonctionnel.
Cet article a été mis à jour. Il a été initialement publié en septembre 2014.
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