10 choses incroyables à réaliser avec les imprimantes 3D

Vers la fin du film «Skyfall», vous trouverez une scène dans laquelle James Bond et M quittent la ville à bord d'un classique Aston Martin DB5 de 1960, le Bond Car d'argent distinctif utilisé pour la première fois dans Goldfinger en 1965. Plus tard, il s'agit d'un léger spoiler-la voiture est pleine de trous avec des fusils d'assaut et fait exploser avec un hélicoptère.

Si vous avez vu un film au cours des douze dernières années, vous saurez que cette scène en particulier n'a probablement pas été difficile à filmer pour les cinéastes. Tout ce qu'ils avaient à faire, c'était d'insérer numériquement une explosion - ou avec ce type de budget, prenez peut-être l'un des trois cents DB5 restants et faites exploser la réalité.

Au lieu de cela, les cinéastes ont imprimé des modèles réduits à l'échelle 1: 3 de l'Aston Martin sur des imprimantes 3D et les ont soufflés à l'extrême, sauvant ainsi les véritables voitures pour les musées. Tu te souviens du costume d'Iron Man? Même processus.

Voici dix façons dont les utilisateurs utilisent les imprimantes 3D à des fins fonctionnelles et changent parfois le monde.

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Vêtements

Aux débuts de l'impression 3D, l'objet que vous obteniez de l'imprimante était généralement une sorte de matière plastique volumineuse - un prototype de design, par exemple, utilisé comme guide visuel avant de construire le produit réel. Maintenant que la technologie est plus précise, nous pouvons imprimer des objets plus petits et plus détaillés. L'équipe d'impression 3D de Shapeways s'est inspirée de cette idée et nous a donné des vêtements en nylon imprimés, qui correspondent exactement aux dimensions du corps de la personne qui les commande - les vêtements les plus personnalisés au monde.

Leur première ligne de vêtements imprimés en 3D s'appelle le N12 Bikini (N12 signifie Nylon 12, le matériau dont il est fait). Le bikini est formé avec une équation appelée cercle d'emballage; en d'autres termes, il est entièrement constitué de petits cercles connectés qu'un algorithme ajuste en fonction de la courbure de la forme - plus la courbe est grande, plus les cercles sont petits. Toute la conception est basée sur une analyse corporelle afin que le produit final s’adapte parfaitement au porteur.

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Guitares

Depuis le douzième siècle environ, les guitares - ou du moins leurs prédécesseurs - sont en bois. Plus récemment, du plastique a également été utilisé, mais le processus de construction est le même dans les deux cas. C'est soustractif, ce qui signifie que quelque chose est enlevé pour obtenir la bonne forme. Vous commencez avec un gros bloc de bois, et après le découpage, vous vous retrouvez avec un rôle pour la guitare. Et en effet, la fabrication en général s’effectue généralement de cette manière.

L'impression 3D, quant à elle, est additive. Elle est construite couche par couche dans la forme appropriée, avec un matériau qui se transforme ensuite en un solide (comme une flaque de colle provenant d'un pistolet à colle chaude).

Avec ce processus, vous pouvez créer presque n'importe quoi, même la forme acoustique presque parfaite d'une guitare. Cette guitare est un bon exemple. Il a été imprimé par Scott Summi et est le premier du genre. Chaque partie de celle-ci était imprimée à l'exception du cou et des cordes (même les parties métalliques étaient imprimées), et cela prenait environ deux heures. Et comme tout objet imprimé en 3D provient d'un modèle informatique, il n'y a pas de limite aux différentes manières de concevoir une guitare, ouvrant ainsi la porte à une immense créativité.

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Maisons

L'année dernière, Behrokh Khoshnevis, professeur d'ingénierie à l'Université de Californie du Sud, a présenté un exposé dans le cadre de la conférence TED dans lequel il expliquait comment une maison de taille normale (25 000 pieds carrés, ou 2 320 mètres carrés) pouvait être imprimée en 3D en moins de 20 minutes. heures, plomberie et câblage électrique inclus. Ce délai est presque incroyable. Des quartiers entiers pourraient être construits en un mois, et tout ce que vous avez à faire est de changer le plan de conception de l'ordinateur pour une maison qui ressemble complètement à une banlieue homogène.

Plus important encore, ce système pourrait être utilisé pour remplacer les bidonvilles ou fournir un logement rapide aux victimes de catastrophes naturelles. Pour mettre cela en perspective, si cette technologie était utilisée quand Haïti avait été secoué par un tremblement de terre en 2010, presque toutes les personnes devenues sans abri auraient déjà une autre maison.

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Objectifs de caméra

La photographie est probablement le dernier endroit où l'impression 3D devrait apparaître. Une caméra de haute qualité peut coûter plusieurs milliers de dollars, et les objectifs qui l'accompagnent sont tout aussi coûteux. Et il y a une raison à cela: la photographie est au cœur de la capture de la lumière et vous avez besoin du meilleur équipement pour un résultat optimal. Les lentilles sont particulièrement importantes car elles sont responsables de la réfraction de la lumière au bon angle pour créer un point focal, produisant une image cristalline.

Bien que les objectifs des caméras imprimées en 3D ne soient pas aussi proches de la qualité des objectifs de fabrication traditionnelle, ils progressent à pas de géant. Cela est en partie dû à des sites tels que Thingiverse, où les utilisateurs peuvent télécharger leur modèle de conception, ce qui permet à d’autres de le télécharger gratuitement et de l’améliorer. Cet objectif de caméra est fabriqué à partir d'acrylique sur une imprimante domestique et prend des photos correctes. Les imprimantes 3D Pricier sont déjà capables d'imprimer des objets en verre. Par conséquent, la lentille en verre de votre maison ne devrait pas tarder à être comparable à celle des lentilles commerciales, le tout pour une fraction du prix.

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Aliments

La NASA utilise des imprimantes 3D pour imprimer des pièces de son vaisseau spatial depuis quelques années, un fait assez cool en soi. Mais ces jours-ci, la NASA prend ce concept dans une direction complètement nouvelle; ils sont actuellement dans la phase un d'un plan en trois phases pour développer une méthode d'impression d'aliments lors de longs voyages dans l'espace.

Le programme spatial n’est pas à la pointe de cette technologie, c’est le travail d’Andras Forgacs, PDG de Modern Meadows, qui est devenu le premier à consommer un morceau de viande imprimée plus tôt cette année. Le processus d'impression des aliments est essentiellement le même que pour n'importe quoi d'autre: il vous suffit de remplacer le plastique par des cellules vivantes et de l'intégrer au tissu musculaire, couche par couche.

Grâce à cette substitution simple, vous supprimez également les milliers de problèmes environnementaux liés à l'agriculture moderne.

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Art

Les gens sont assez spectaculaires. Il y a ceux qui veulent sauver le monde et ceux qui inspirent le monde. L'art a joué son propre rôle dans l'avancement de l'intellect humain au fil des siècles, et l'impression 3D offre un moyen supplémentaire aux artistes de s'exprimer - et certains des résultats sont absolument époustouflants.

La sculpture illustrée ci-dessus a été réalisée par Sophie Kahn, photographe et sculpteur, qui s’intéressait initialement à l’impression 3D en tant que «processus post-photographique», un moyen de créer une couche supplémentaire de créativité dans une photo. Sophie Kahn fait sensation dans le monde de l'art, mais des centaines d'autres personnes se sont déjà tournées vers l'impression 3D en tant que débouché créatif. Cela ne fait aucun mal au fait que, pour un artiste en difficulté, les matériaux sont beaucoup moins chers que les fournitures d'art traditionnelles.

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Prothèses

En 2011, Richard Van As a perdu quatre de ses doigts dans un accident de menuiserie. Confronté à une lourde somme d’environ 10 000 dollars US pour une prothèse mécanique, Richard décida de construire la sienne. Et il l'a fait à la maison, avec une imprimante 3D.

Son prototype, appelé Robohand, a cinq doigts qui se ferment lorsqu'il se penche le poignet. Après avoir construit la main, il a téléchargé le plan sur Internet afin que tout le monde puisse faire la même chose. Mais il a fait un pas de plus: Richard et son partenaire construisent maintenant des mains prothétiques pour les enfants sud-africains avec des doigts manquants, comme ce garçon de cinq ans qui est né avec le syndrome du groupe amniotique, un trouble qui l'a fait naître sans doigts. .

La chose intéressante est que le travail de Richard n'est que la partie visible de l'iceberg. En 2009, un homme du nom d'Eric Moger s'est fait enlever une tumeur du visage, lui laissant un trou de la taille d'une balle de tennis dans la joue gauche. Les médecins ont imprimé une prothèse qui reflète le côté droit du visage d'Eric. La prothèse a la souplesse d'une peau normale et semble presque réaliste. Et plus tôt cette année, un homme aux États-Unis a eu une prothèse implantée dans son crâne qui recouvrait près du quart de la surface totale du crâne.

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Parties du corps

Nous n'allons pas bientôt faire repousser nos bras et nos jambes perdus avec une efficacité semblable à celle d'un lézard, mais nous allons dans cette direction. Par exemple, des ingénieurs de l’Université Cornell ont imprimé une oreille active à l’aide de cellules extraites des côtes d’un patient. Les cellules ont été mélangées dans un matériau en gel que l'imprimante 3D pourrait utiliser pour construire un modèle. Trois mois plus tard, l'oreille commençait à produire son propre cartilage.

Encore une fois, ça va mieux. Il y a quelques mois, nous avons brièvement mentionné les imprimantes 3D dans une liste et avons prophétisé que nous pourrions peut-être, à l'avenir, imprimer des organes humains. Eh bien, cela s’est produit environ un mois après la publication de la liste. La société de recherche Organovo, à San Diego, a annoncé en avril qu’elle avait réussi à imprimer des tissus hépatiques humains capables d’assumer toutes les fonctions d’un foie. Ils n'ont pas encore de foie complet, mais l'horizon se rapproche. Il s’agit là sans aucun doute du premier pas vers l’impression à la demande d’organes de remplacement - sauvant potentiellement plusieurs milliers de vies chaque année.

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Des robots

Il semble que nous ayons une fascination presque religieuse pour l’idée de donner un semblant de vie à une autre créature. Mais c'est peut-être parce que les robots sont géniaux.

Dans tous les cas, de nombreux groupes de recherche ont déjà commencé à faire des prototypes de robots avec des imprimantes 3D. En Allemagne, Fraunhofer-Gesellschaft a développé un robot araignée à huit pattes, si facilement imprimé qu'un chercheur l'a comparé à un «gant en caoutchouc jetable». En ce sens, après l'avoir utilisé une fois, il est plus facile d'imprimer un nouveau un.

Un projet commun du MIT et de Harvard a également mis au point un robot imprimé en 3D qui, incroyablement, peut s'assembler tout seul. Le bot est fabriqué avec des «polymères à mémoire de forme», qui lui permettent de se plier à la forme appropriée une fois imprimé.

Enfin, il y a ce robot, un androïde activé par la voix qui répondra aux commandes verbales de manière effrayante. Les plans sont disponibles gratuitement en ligne, ainsi tout le monde peut en construire un et jouer son rôle dans la construction d'une armée de robots.

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Imprimantes 3D

Généralement, quelqu'un a déjà conçu une imprimante 3D capable d'imprimer d'autres imprimantes 3D. Appelée RepRap, l’imprimante utilise des plans de conception à source ouverte et toutes ses pièces peuvent être imprimées via une autre imprimante (à l’exception de quelques-uns des boulons et des écrous métalliques). En 2008, la machine a été testée à l’Université de Bath, au Royaume-Uni, où elle a réussi à réaliser une copie «enfantine». Un peu plus de trois minutes plus tard, cet enfant avait fini d'imprimer la première partie du prochain enfant dans la lignée robotologique.

Tous les plans de l’imprimante étant disponibles gratuitement en ligne, une communauté de personnes s’est formée autour de celle-ci, ce qui a permis d’améliorer la conception pour la rendre plus efficace. Par exemple, une personne peut télécharger tous les plans, les modifier, puis télécharger les plans modifiés. C’est probablement le premier véritable exemple d’approvisionnement collectif en matériel de l’histoire, et il n’y a pas lieu de prédire où il ira à l’avenir.

Andrew Handley

Andrew est un rédacteur indépendant et le propriétaire du service de contenu HandleyNation, un service très sexy. Lorsqu'il n'écrit pas, il fait généralement de la randonnée ou de l'escalade, ou tout simplement en profitant de l'air frais de la Caroline du Nord.