L’âge pivot de quarante ans différencie les membres juniors des seniors de l’IUF.

Cette distinction correspond globalement aux deux grandes étapes d’une carrière universitaire. Les juniors sont à l’aube d’une carrière pressentie d’exception. Les seniors, quant à eux, confirment un parcours de haut niveau, déjà inscrit dans la durée.

 

L’impression 4D (pour quatrième dimension) est une technologie d’avenir, capable de donner vie à des objets. Cette capacité, qui donne à ces objets le pouvoir de changer de forme ou de propriétés au fil du temps grâce à une stimulation énergétique de matériaux actifs et à la fabrication additive, permet d’envisager des ruptures technologiques majeures. Ainsi, l’impression 4D résulte de l’utilisation d’un processus de fabrication additive (impression 3D) avec un ou plusieurs matériaux, dont au moins un est stimulable, véritable « muscle » permettant à l’objet de se déformer.

 

La possibilité de combiner géométries complexes et comportements évolutifs permet à l’impression 4D de repousser les limites en matière de conception d’objets et de révolutionner le monde de la fabrication comme on l’entend aujourd’hui.

L’impression 4D permettra le développement de nouvelles technologies basées, par exemple, sur « l’autoassemblage », si les éléments imprimés peuvent s’assembler de manière autonome à un moment et un endroit précis sans intervention humaine, sur « l’auto-adaptabilité », si les structures imprimées peuvent combiner la détection et une action en réponse au sein d’un même matériau, ou encore sur « l’auto-réparation », si les objets imprimés possèdent la capacité de détecter et de réparer eux-mêmes les défauts (d’usure, de fabrication), réduisant ainsi la nécessité de procédures invasives.

 

Les perspectives de cette technologie sont immenses. Les premières applications, avant une dizaine d’années, concerneront l’aéronautique et le spatial, la santé (chirurgie, etc.), les textiles, etc.

Par exemple, en médecine, l’impression 4D permettra de développer la robotique souple (c’est-à-dire non rigide), pour élaborer des robots de plus en plus petits (milli-robots, micro-robots, nano-robots), capables de se déplacer dans le corps humain, pour délivrer un médicament ou pour effectuer des opérations micro-invasives. De même, il sera possible d’imprimer des organes et des bioprothèses.

Dans le domaine de l’énergie, l’efficacité des cellules solaires sera améliorée en intégrant des microstructures imprimées sur des substrats flexibles.

Des applications grand public, comme des textiles biomimétiques auto-adaptatifs ou des chaussures intelligentes auto-pliantes, sont envisagées.

L’impression 4D favorisera également le développement de l’électronique flexible et embarquée, ainsi que de capteurs intelligents adaptés à la ville connectée.

 

La première thèse de doctorat soutenue en France sur les nouveaux paradigmes de conception de structures 4D l’a été en février 2019 à l’UTBM, qui compte plusieurs chercheurs et doctorants travaillant depuis plusieurs années aujourd’hui dans ce domaine.