L’impression 4D rend la matière programmable

Programmer de la matière pour qu’elle se transforme au cours du temps est la promesse de l’impression 4D. Toute la chaîne de valeur de la création industrielle en est bouleversée.

Traditionnellement, la production industrielle repose sur une première étape d’accumulation de matière première et de production de produits intermédiaires. Puis, dans un second temps, ces matériaux sont assemblés, et les produits finis installés à leur emplacement définitif. C’est connu, l’impression 3D a changé la façon dont la matière première et la production de pièces séparées peuvent être produites. L’impression 4D quant à elle s’attaque à la seconde étape, c’est à dire l’assemblage et l’installation des produits. Chaque produit devrait à terme pouvoir s’assembler lui-même et la mise en place dans des environnements extrêmes pourrait être facilitée par la "Matière Programmable". Des matériaux programmables qui se construisent d’eux-mêmes rendent ainsi superflues les usines d’assemblages et les lourdes procédures d’installations. La robotisation, coeur des gains de productivité du XXème siècle, serait intégrée aux produits eux-mêmes. La chaîne de valeur entre la production industrielle et le consommateur se rétrécie toujours plus grâce à cette technologie. 

L’impression et la programmation de la matière première

Skylar Tibbits est le jeune fondateur du "Self Assembly Lab" du MIT, premier laboratoire de recherche sur la matière programmable. D’abord architecte, il s’est formé à la programmation après avoir compris qu’il est possible de coder des architectures auto-génératives. Tibbits utilise d’abord l’impression 3D, désormais courante, qui lui permet d’imprimer des matériaux préalablement programmés. La matière imprimée est codée en amont pour se transformer au contact d’un élément donné. Pour l’instant c’est en étant plongé dans un cube rempli d’eau que les premiers prototypes du Self Assembly Lab se transforment. C’est ainsi une robotique sans câbles ni moteurs puisque les matériaux imprimés interagissent avec leur environnement de façon automatisée. Si bien que des molécules de plastique d’une simple branche de PVC peuvent aujourd’hui être programmées pour se plier de manière à former un cube. 

Les produits s’assembleront tout seuls

La matière programmable est une rencontre entre le Do It Yourself et la robotisation massive dans l’industrie lourde. En effet, le DIY veut libérer les individus des contraintes industrielles grâce à l’impression 3D quand la robotisation a déjà transformé le secteur secondaire de fond en comble. Déjà un partenariat existe entre le "Self Assembly Lab" et GEOSyntec, une entreprise de conseil en environnement. L’idée est de faire avancer l’eau toute seule dans une tuyauterie grâce aux mouvements de tôles des tuyaux construits en matière programmable. Plus généralement l’impression 4D sera précieuse pour les installations en environnement extrême, de l’espace au lieux sous-marins. Des matériaux envoyés dans l’espace pourraient se construire d’eux-mêmes sans qu’aucune intervention humaine ne soit requise sur place. Le hardware et le software deviennent de plus en plus poreux avec la technologie de l’impression 4D. Et cette distinction risque de devenir plus obsolète encore si la matière physique devient maîtrisable par des lignes de codes.

BioMolecular Self-Assembly TED Global 2012 from Skylar Tibbits on Vimeo.