Maman, je fais mes pliages sans les mains !!!!

L’idée de départ est simple mais il restait à la mettre au point: des chercheurs de l’Université de Caroline du Nord fabriquent des objets en 3D à partir de modèles en 2D qu’ils forcent à se plier d’eux-même en les…. éclairant.

Le Dr Michael Dickey, professeur adjoint de génie chimique et biomoléculaire dans cette université a co-écrit un article décrivant cette nouvelle technique. Il admet qu’elle s’appuie sur des matériaux et des procédés déjà existants mais dit que leur conjonction offre le potentiel de produire des articles économiquement et à grande échelle, ne serait-ce que dans le monde de l’emballage. Le processus est très simple : on prend une feuille de plastique précontraint qu’on passe dans une imprimante à jet d’encre tout ce qu’il y a de plus classique pour y imprimer d’épaisses lignes noires. Le matériau est ensuite découpé puis placé sous une lumière infrarouge. A l’emplacement des traits noirs, plus de chaleur est absorbée, ce qui amène le plastique à se contracter et donc la feuille à se plier d’elle-même. Cette technique peut être utilisée pour créer divers types de volumes tels que des cubes ou des pyramides, sans jamais avoir à toucher physiquement le matériau.

(Photo : Université de Caroline du Nord)

Cette technique est compatible avec la plupart des techniques d’impression classiques qui sont peu coûteuses et permettent des débits importants : sérigraphie, impression sur rotatives, impression à jet d’encre… En faisant varier la largeur des lignes noires, les chercheurs peuvent même choisir l’angle selon lequel chacun des plis se referme : ce sera un angle à 90 degrés pour former un cube mais un angle à 120 degrés pour une pyramide. Rien n’empêche d’imprimer des lignes de chaque côté de la feuille de plastique lorsqu’il s’agit de créer des structures plus complexes.

Les chercheurs ont développé un modèle informatique pour simuler le processus et l’optimiser en fonction de la température de transition vitreuse de chaque type de matériau (il s’agit de la température à partir de laquelle la matière commence à se ramollir). Ces découvertes ont été faites, un peu par hasard à l’occasion de recherches que les universitaires menaient sur les polymères à mémoire de forme et qu’ils ont fait dévier, principalement par curiosité, mais qu’ils ont continué à approfondir en raison de la qualité des résultats. L’article complet, intitulé « Self-folding of polymer sheets using local light absorption, » a été publié dans la revue « Soft Matter ».

Auteur : JMD