Des maisons imprimées

Vous avez tapés un document sur votre logiciel de traitement de texte. Mais pour rendre ce document bien physique, vous le sortez sur votre imprimante. Vous obtenez un document propre, aussi bien que s’il avait été tapé à la machine. L’arrivée de l’imprimante fut une véritable révolution dans les années 1950, elles s’appelaient alors des tireuses. Maintenant, c’est devenu un objet extrêmement courant à la maison que ce soit pour imprimer des CV, des mémoires d’étudiants, vos œuvres de fiction ou bien la création de votre dernier sur un logiciel de dessin.

L’impression 3D reprend le même principe, mais sur l’impression d’objets bien physiques. Depuis un logiciel de conception 3D, dessinez un petit personnage ou un bouton de machine à laver qui vient de se casser. Lancez l’impression, mais au lieu de recevoir un papier contenant votre dessin ou votre plan, c’est un objet bien réel qui est formé et qui peut même être fonctionnel.

Les imprimantes 3D ont déjà envahis les entreprises depuis les années 80, nous appelions cela du prototypage rapide. Mais depuis quelques années, les imprimantes 3D commencent également à entrer dans les foyers. Ils vous permettent d’imprimer de petits objets de 15 à 20 cm de côté, mais rien ne vous empêche d’imprimer différentes pièces à assembler pour produire des objets bien plus gros. Actuellement, les imprimantes de bureau peuvent principalement imprimer à partir de rouleaux de matière plastique de type PLA ou ABS. Depuis peu, certaines imprimantes 3D de bureau peuvent également imprimer à partir de bois, de métal, de sucre et même de pâte à crêpes.

Comment cela fonctionne ?

Le principe est simple. Votre objet est découpé en fines couches par votre ordinateur puis chaque couche est envoyée l’une après l’autre à l’imprimante qui les imprime une à une, en superposant la précédente. Un fil de matière première, provenant d’une bobine est amené à une espèce de four qui fond la matière et vient la déposer sous forme d’un fil très fin sur le plateau d’impression ou la couche précédente. La matière déposée refroidit presque aussitôt et finit par former la pièce complète en quelques heures d’impression.

Tu parlais de maison, non ?

On y vient. Des entreprises se sont demandées s’il n’était pas possible de reprendre ce même principe pour l’appliquer à la construction de bâtiments. En gros, on change juste l’échelle en produisant des imprimantes assez grosses pour atteindre le haut d’une maison. Et on remplace la matière plastique par un béton à prise rapide.

C’est ainsi que partout dans le monde, des entreprises ont développées des techniques d’impression 3D de maisons. Ces imprimantes sont parfois de taille assez importante pour imprimer des bâtiments de plusieurs étages. D’autres vont jusqu’à intégrer un bras qui ira chercher des éléments non imprimables pour les placer au bon endroit, entre deux couches. Cela peut être des portes, des fenêtres, des poutres.

Quels sont les avantages ?

Cela permet de personnaliser chaque maison au bon vouloir des futurs habitants. Un simple changement dans le dessin original changera la forme de la maison. La forme peut aussi être revue et nous pouvons imaginer ainsi de nouvelles architectures qui ne sont pas gênées par l’utilisation des parpaings. Le coût de production d’une maison 3D peut être revu très à la baisse. Certaines entreprises communiquent sur des coûts de revient de moins de 10 000 € pour une maison de 100 m². Cette baisse de prix conséquente intéresse notamment l’Inde pour loger décemment les sans-abris du pays, à moindre frais. Pour des besoins urgents, comme après un tremblement de terre, il est possible d’imprimer beaucoup de maisons en très peu de temps. C’est comme cela que la Chine a imprimé en urgence des maisonnettes pour loger des personnes en quarantaine lors de l’explosion de l’épidémie de la COVID-19.

Autre avantage à laquelle on ne pense pas forcément, c’est l’impression de bâtiments sur la Lune ou sur Mars. Dans moins de 10 ans, des humains devraient vivre de manière permanente sur la Lune et peut-être même d’autres astres. Plutôt que d’envoyer des humains construire les futures bases directement sur la Lune, aujourd’hui les États-Unis, la Chine mais aussi l’Europe développent des imprimantes 3D pouvant se servir des matériaux qui sont sur place comme matière première et imprimer des bâtiments pour héberger les futurs astronautes. Une fois arrivés sur place, ils n’auront presque plus qu’à mettre les pieds sous la table à leur arrivée !

On peut déjà en acheter ?

Pour le moment, cela reste encore du prototype, mais de véritables maisons, voire des quartiers complets ont déjà été construits un peu partout dans le monde, afin de faire des tests en grandeur nature. A Nantes, une maison pour de l’habitat social fut construite par l’Université de Nantes en 2018, en l’espace de quelques jours seulement.

Mais des gens vont perdre leur travail !

Comme dans toute révolution technologique, la profession va changer. Certains métiers vont disparaître, d’autres vont apparaître. Il va falloir de nouvelles compétences pour gérer ces imprimantes 3D. Ce sera peut-être un peu moins manuel et il faudra peut-être jouer de formation continue. Attention, ce n’est pas encore une technologie mûre, la révolution se fera sur plusieurs décennies ! Les personnes déjà sur ce secteur ne seront probablement pas très impactées dans leur carrière, sauf si elles décident de prendre le train en marche dès maintenant. C’est sûr que ceux qui s’intéressent dès aujourd’hui à ce domaine seront les premiers à en bénéficier, c’est comme pour tout ! Bref, si tu es une ou un jeune étudiant dans le domaine de la construction, garde un œil ouvert sur ces nouvelles technologies !

Une cornée synthétique

Des personnes atteintes de cécité visuelle suite à des problèmes de cataractes ou de glaucomes peuvent recouvrer la vue grâce à des dons de cornée. Lorsque vous avez fait don de cornée de votre vivant, des médecins prélèvent les cornées à votre décès et les remplacent par des lentilles. La cornée est la petite couche transparente qui recouvre et protège l’œil.

En Europe, il y a suffisamment de dons pour couvrir les opérations de transplantations sur des personnes ayant un défaut de vue. Mais d’autres régions du globe, comme l’Afrique ou l’Asie, ne reçoivent pas assez de dons pour couvrir les besoins.

La société israélienne CorNeat Vision a développé une cornée artificielle, nommée KPro pouvant prendre le relais. Elle peut remplacer les cornées défaillantes, c’est à dire opacifiées ou déformées. Cette cornée n’est pas la première mais sa conception la rend beaucoup plus simple à être mise en place,. Seuls quelques point de suture et quelques incisions suffisent pour y arriver.

La première transplantation a été opérée le 3 janvier dernier sur un patient de 78 ans, aveugle depuis 10 ans. Cette personne avait déjà subi 4 interventions avec des cornées provenant de dons, mais aucune n’avait rempli sa mission correctement. Dès le lendemain de l’opération, le patient a été capable de reconnaître les membres de sa famille et lire un texte. Les fibroblastes et le collagène colonisent progressivement les bords de l’œil dont la guérison complète s’opère en quelques semaines.

Une première phase d’étude clinique est donc en cours et une première centaine de patients devrait tenter l’expérience à travers le monde avant de valider définitivement le principe. Si le résultat est à la hauteur des espérances, ce sont plusieurs dizaines de millions de patients qui pourraient bénéficier d’une telle avancée.

Un bateau sans passagers pour l’exploration

Alors que nous possédons une carte très détaillée de la Lune ou de Mars, nous n’avons à ce jour cartographiés, avec précision, que 20 % des fonds sous-marins. Certes, il est plus simple de photographier depuis l’espace, un sol sans nuages, que prendre des mesures sur le fond des océans avec plusieurs kilomètres d’eau au-dessus.

La solution était jusque là d’envoyer de coûteuses expéditions qui ne balayaient que de petites zones, en utilisant des sonars installés sur des submersibles, de petits sous-marins embarquant des passagers et qui plongeaient à quelques milliers de mètres sous l’eau. C’est cher, dangereux et le bilan carbone face à la quantité d’océans à explorer est astronomique.

L’entreprise américaine Saildrone développe depuis déjà quelques années de petits bateaux autonomes de 6m70 qui ont déjà exploré, par exemple, les océans autour de l’équateur pendant une mission de 6 mois, parcourant près de 15 000 km afin de mieux comprendre le phénomène d’El Nino, un courant côtier saisonnier.

La nouvelle mission de Saildrone est maintenant de cartographier les fonds marins de la planète. Le sonar des précédents modèles n’étant pas assez performant à cause de panneaux solaires trop petits, l’entreprise a construit un modèle bien plus grand, de 22 mètres de longs, le Surveyor.

Son sonar peut atteindre la profondeur de 7 000 mètres. Surveyor est également équipé d’un capteur pouvant la vitesse et la direction des courants marins en profondeur. Enfin, Surveyor intègre de quoi récupérer l’ADN d’excréments, de mucus ou de peau des poissons en suspension dans l’eau. Il analyse et renvois les informations en temps réel. Plus besoin de venir prélever sur place.

Surveyor est actuellement en cours de tests dans la baie de San Francisco. Sa première mission partira de San Francisco jusqu’à Hawaï. Il cartographiera des zones qui n’ont pas encore été exploré, notamment une série de montagnes sous-marines, où de nombreuses espèces de poissons ont élus domicile.

Le Surveyor se déplace suivant un plan de navigation préétabli, puis un humain prend le relais pour piloter le bateau à distance lorsqu’il est dans sa zone d’exploration. L’homme reste au cœur de la mission.