Résumé

Introduite en 2013 par le Massachusetts Institute of Technology et l’Université du Colorado (USA), l’impression 4D combine la fabrication additive et les matériaux actifs pour construire des objets physiques capables de changer de forme et/ou de propriétés en réponse à un stimulus énergétique. En ajoutant le paramètre temps dans l’espace 3D, les relations entre les besoins des applications et les moyens technologiques pour les satisfaire deviennent plus compliquées, voire complexes. Dans ce projet, le consortium national abordera différents axes de recherche, comprenant le numérique (base de connaissances et apprentissage automatique lié aux matériaux et aux structures), les matériaux et les procédés, des actions prospectives (en reliant par exemple l’impression 4D et le biomimétisme comme fil conducteur et/ou sur l’intelligence des matériaux). La satisfaction des besoins exprimés dans ce “saut technologique” devrait [enfin] être à même de faire passer le domaine de l’impression 4D d’un rôle académique à des applications industrielles.

Objectifs

Les principaux objectifs du projet portent sur (i) la construction d’une base de données complète avec une architecture d’intelligence artificielle neuro-symbolique (ontologie multi-échelle ou multi-domaines couvrant les matériaux intelligents et les structures imprimées en 4D, couplée à des modèles d’apprentissage automatique), (ii) la synthèse et formulation de la prochaine génération de matériaux intelligents imprimables, avec un accent particulier sur les hydrogels, les LCE (élastomères cristaux liquides), les SMP (polymères à mémoire de forme) et les SMA (alliages à mémoire de forme) et (iii) conception et fabrication hybride/assemblage de matériaux intelligents sélectionnés et de structures multi-matériaux, avec des distributions de matériaux actifs et passifs, via l’optimisation de la stimulation pour obtenir une transformation de forme souhaitée.