Que savez-vous de l’impression 3D ?
Tout le monde s’intéresse soudainement à l’impression 3D. La technologie existe pourtant depuis les années 1980, mais il a fallu attendre le lancement relativement récent des imprimantes 3D grand public pour qu’elle commence à faire parler d’elle. Mais comment cette technologie fonctionne-t-elle véritablement et à quoi peut-elle servir ?
Avec les pistolets en plastique fabriqués dans son garage et les clés copiées à partir de photos, les sujets d’inquiétude sont nombreux pour le secteur de la sécurité. Et comme pour toute nouvelle technologie, certains s’intéressent aux débouchés tandis que d’autres se focalisent sur les risques… quelques personnes essaient toutefois de trouver le juste équilibre entre les deux.
De la même manière qu’une imprimante normale éjecte des lignes d’encre pour produire un document, une imprimante 3D éjecte des couches successives de matière pour créer un objet.
Dr. Thomas A. Campbell, de Virginia Tech, a travaillé sur la certification d’authenticité de produits en intégrant la technologie des points quantiques à l’intérieur des objets imprimés en 3D.
Tandis que la fabrication traditionnelle consiste habituellement à prendre un bloc de matière pour en retirer une partie, l’impression 3D applique un principe différent qui lui a valu son autre appellation : Fabrication Additive. Elle peut aujourd’hui utiliser une grande variété de matières qui n’incluent pas seulement les métaux et plastiques mais également des tissus humains (pour créer de nouveaux organes ou réparer des lésions), des bactéries et des produits chimiques.
Prototypes et pièces de rechange
Le secteur de la modélisation de prototype a été le premier à déployer véritablement l’impression 3D car elle lui permet de régler facilement des données et d’essayer différents conceptions sans avoir à réétalonner une machine-outil. C’est devenu une pratique courante dans l’aérospatial et chez plusieurs fabricants automobile.
Cette capacité de fabriquer facilement des pièces uniques, tels que des prototypes, est également très utile pour les pièces de rechange, en particulier quand les pièces d’origine ne sont plus disponibles. L’US Air Force utilise d’ores et déjà de telles pièces dans ses avions. Et il est clair que cette technologie trouvera sa place pendant des opérations militaires sur le terrain : si une unité possède une imprimante 3D, elle pourra fabriquer une pièce de rechange à partir d’un fichier envoyé sur Internet, sans avoir à attendre de réceptionner toutes les pièces nécessaires.
Le Ministère Américain de la Défense envisage cependant le risque de sabotage, qu’il soit délibéré ou accidentel, impliquant l’utilisation de pièces contrefaites.
Des nanocristaux pour protéger l’authenticité
La création de codes cryptographiques par lesquels l’objet devient sa propre clé sera très utile aux institutions ultra-sensibles comme le Ministère Américain de la Défense.
Mais une autre caractéristique de l’impression 3D – la facilité de modifier des détails d’une conception – implique également un risque important et le Ministère Américain de la Défense (DoD) envisage le risque de sabotage, qu’il soit délibéré ou accidentel, impliquant l’utilisation de pièces contrefaites. « Des pièces électroniques contrefaites ont déjà été vendues au DoD », explique Thomas A. Campbell de Virginia Tech, co-auteur d’un article sur L’impression 3D pour la Défense Nationale, « leurs inquiétudes sont donc fondées. »
Thomas Campbell et ses collègues de chez Virginia Tech ont travaillé sur la certification d’authenticité de produits en intégrant des points quantiques à l’intérieur des objets imprimés en 3D. Les points quantiques sont des nanocristaux produits à partir de matériaux semi-conducteurs. Ils illuminent sous la lumière infra-rouge et peuvent être déposés à l’intérieur d’objets imprimés en 3D selon un motif aléatoire unique. Le travail de Virginia Tech sur ces systèmes de protection contre la contrefaçon avec les points quantiques a été acheté sous licence par Quantum Materials Corporation à des fins de commercialisation.
Les points quantiques (Quantum Dots) illuminent sous la lumière infra-rouge et peuvent être déposés à l’intérieur d’objets imprimés en 3D selon des motifs aléatoires uniques. Source: Wikimedia Commons
« On ne les voit pas à l’œil nu », explique Thomas Campbell, « et leur signature ne peut pas être copiée. Le motif aléatoire produit un code cryptographique par lequel l’objet devient sa propre clé. »
Cette protection sera très utile au Ministère de la Défense et à d’autres institutions sensibles qui ne manqueront pas de passer chaque pièce à la lumière infra-rouge pour vérifier leur authenticité. En revanche, le consommateur moyen qui achète un nouveau joint d’étanchéité pour sa voiture est moins susceptible de vérifier. Comment pourra-t-on minimiser le risque d’acheter une pièce de contrefaçon potentiellement dangereuse ?
Vous pourrez bientôt lire d’autres articles sur l’impression 3D sur le Future Lab. Pour être tenu informé et ne rien manquer, abonnez-vous à notre Newsletter.
Par Michael Lawton