Pourquoi l’impression 3D industrielle va changer le monde

Cette technologie connaîtra la plus forte croissance d’ici 2030 : apprenons à la connaître !

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Chère lectrice, cher lecteur,

Dans mon message de samedi dernier, je vous ai présenté les conclusions du dernier rapport ARK Invest sur les nouvelles technologies.

Souvenez-nous, nous avions notamment jeté un œil à ce schéma :

Sur la ligne du haut, vous avez la taille des différents secteurs évalués en 2020, sur celle du bas, les projections pour 2030. Les chiffres au milieu sont les taux de croissance annuels moyens pour chaque secteur.

Le secteur qui va croître le plus rapidement est celui de la robotique, avec 51% de croissance annuelle moyenne… Mais quand on creuse le rapport ARK Invest, on constate que parmi les sous-domaines de la robotique, celui qui va croître le plus vite de tous, c’est l’impression 3D industrielle… Avec près de 60% de croissance annuelle moyenne.

60% de croissance annuelle sur 10 ans, cela représente une augmentation de 10’885%… donc, de quoi transformer 100€ en 10 985€.

On peut vraiment parler d’hypercroissance.

Mais au fond, à quoi sert la 3D industrielle ?

Plutôt que de vous donner une réponse exhaustive, j’aimerais vous donner 3 exemples d’application de la 3D industrielle : vous comprendrez probablement l’infinité de secteurs qu’elle est en train de transformer.

Production d’urgence : des centaines d’Italiens sauvés

Souvenez-vous au début de la pandémie : en Europe, c’est l’Italie qui a trinqué en premier.

Les hôpitaux de Lombardie, dans le nord du pays, ont été saturés de malades en réanimation… et rapidement, certains équipements vitaux ont commencé à manquer.

Ainsi, de nombreux malades ne pouvaient pas être branchés sur respirateur à cause d’une pénurie de valves… et vous vous en doutez, ce sont des pièces qui nécessitent un certain degré d’usinage : on n’en fait pas apparaître par magie.

Or, à défaut de magie, c’est la 3D industrielle qui a fait des miracles : en 24h, les ingénieurs de la start-up Isinnova ont imprimé plus d’une centaine de valves pour équiper les hôpitaux où il en manquait.

Les ingénieurs ont reçu félicitations et remerciements de la part du ministère italien de la recherche et de l’innovation…

Lais avant tout, ils ont sauvé de vies grâce à l’impression 3D, qui permet de modéliser n’importe quel objet physique sur logiciel et le produire dans une variété extraordinaire de matériaux, en un temps record.

Imaginez toutes les applications qui découlent de cette capabilité stratégique hors-normes : entre autres choses, sur des zones de guerre ou de sinistre, cela permettrait d’imprimer du matériel médical à la demande…

Coloniser la lune avec des imprimantes 3D : le projet fou (mais très sérieux) de la NASA

Le gros point bloquant, dans la conquête spatiale, c’est qu’envoyer du matériel dans l’espace coûte extrêmement cher.

Le prix du kilo mis en orbite varie de 1500 à 100 000$ selon ce que l’on envoie et qui s’en charge.

Or, la conquête spatiale n’est pas une futilité : nous ne sommes plus à l’ère de la Guerre Froide, où il fallait marquer les esprits et triompher du camp d’en face dans la course aux étoiles.

Aujourd’hui, l’espace est un champ d’investigation pour tester des technologies de pointe, produire de l’énergie différemment, et bien entendu collecter des ressources utiles à l’activité humaine sans dégrader notre environnement.

Sur la lune, de nombreux minerais rares et de l’hydrogène suscitent de très fortes convoitises. Mais pour les exploiter, vous vous en doutez… il faut être sur la lune.

Cela nécessite des bâtiments viables, une colonie de long-terme et de nombreux équipements. C’est précisément là que ça coince : le coût pour envoyer autant de matériel dans l’espace est aberrant… on parle de milliards de dollars, rien que pour la matière première.

C’est à ce moment-là que les ingénieurs de la NASA ont conçu un plan hors du commun : ils n’allaient pas envoyer du matériel dans l’espace… mais des imprimantes 3D industrielles.

Il faut les imaginer comme des chars d’assaut : d’énormes blocs d’acier pourvus de bras mécaniques complexes, montés sur des chenilles.

Un fois à destination, ces imprimantes géantes pourront sillonner la lune et collecter la régolithe, c’est-à-dire la poussière caractéristique qu’on trouve à la surface de la lune.

Cette poussière peut servir de matière première pour toutes les constructions humaines indispensables à l’établissement d’une colonie lunaire.

Vous allez me dire, construire toute une base… avec de la poussière ?

C’est très sérieux.

La poussière lunaire peut servir de matériau avec la même fiabilité que du béton sur Terre, à condition qu’on la transforme.

Or, l’impression 3D industrielle, ça n’est pas juste des logiciels de modélisation et des machines… C’est aussi un ensemble de découvertes avant-gardistes dans le génie des matériaux. Et il se trouve que la régolithe se transforme aisément en matériau imprimable et superposable grâce à deux technologies de pointe : la pulsation par infrarouge, et la fusion par faisceaux d’électrons.

Ce projet est intégré au programme Artémis, un des programmes phares de la NASA qui vise à ramener l’homme sur la lune avant 2025.

Bien entendu, les imprimantes 3D montées sur chenilles, téléguidées et capables de récolter et transformer le matériau avec lequel elles vont produire, ça n’est pas qu’une avancée pour coloniser la lune…

C’est une technologie qui nous permettra de viabiliser des zones dangereuses pour l’Homme, qu’on parle de l’Antarctique ou du désert, voire bien au-delà.

Imaginez qu’il faille retourner à Tchernobyl pour sceller à nouveau le sarcophage de béton… mieux vaut envoyer des machines que des Hommes, pas vrai ?

La biofabrication : vers un changement de civilisation ?

La biofabrication est un terme un peu aseptisé pour parler d’une révolution digne des plus grands chefs d’œuvre de la science-fiction : reproduire le vivant.

Ainsi, la biofabrication nous permettrait de créer des organes de remplacement pour greffer des malades, ou des aliments complets sans tuer d’animaux…

La clé de cette technologie, c’est la bio-impression, c’est-à-dire la production artificielle de tissus biologiques.

La matière première, ce sont les cellules.

Elles sont cultivées dans des structures stériles à l’intérieur d’une machine de bio-impression 3D, certaines sont transformées en hydrogel, qui devient la « bio-encre » avec laquelle on imprime des organes.

D’autres, comme les cellules cardiaques ou endothéliales, sont « reprogrammées » pour devenir des cellules souches pluripotentes, qu’on mélange à de la bio-encre.

Pour l’heure, le chantier des scientifiques concerne la vitesse à laquelle ils peuvent produire des tissus humains, et la quantité qu’ils peuvent produire à partir d’un minimum d’hydrogel.

Aujourd’hui, on peut imprimer des cœurs humains fonctionnels, qui ressemblent à des cœurs de lapin, mais le cœur humain taille réelle, « greffable » en l’état, n’est pas encore accessible.

Je sais, c’est un scénario de film – mais c’est en train d’arriver.

Pour l’heure, les organes ne peuvent pas fonctionner au-delà de quelques minutes et conservent une taille inférieure à leur taille réelle dans un corps humain… mais à mesure que l’on améliore la résolution des imprimantes, notre génie des matériaux et notre compréhension des cellules, l’écosystème avance avec un horizon bien défini :

Le remplacement des organes fatigués par des organes neufs, imprimés en 3D à partir des propres cellules du patient.

À ce stade, la question scientifique est presque réglée : nous savons que le développement des technologies à l’œuvre jusqu’au point où ce sera techniquement possible se fera.

Les questions qui se posent à présent sont plutôt d’ordre éthique et philosophique.

Je vous invite par exemple à réfléchir à l’exemple du bateau de Thésée, et à le transposer à un être humain dont on remplacerait peu à peu chaque organe.

Mais ce n’est pas notre sujet du jour…

L’impression 3D industrielle, c’est faire surgir n’importe quoi, n’importe quand

J’imagine qu’à travers ces exemples, vous comprenez mieux le potentiel de l’impression 3D industrielle.

Il ne s’agit pas de produire différemment, ou de faciliter la production de certains types de pièces. C’est au-delà de ça.

La 3DI, c’est faire surgir n’importe quoi, n’importe quand, dans une variété presque infinie de matériaux.

Je ne vous ai pas encore parlé des applications de la 3DI dans l’industrie textile, dans la construction, dans l’agroalimentaire… ni de ses implications géostratégiques à court terme.

Le sujet est vaste, complexe, et porte des opportunités économiques hors-du-commun.

C’est pourquoi ce samedi, je vous enverrai un message spécial : mon rapport complet sur la 3D industrielle et ses enjeux.

Ce sera l’occasion de répondre à une question que vous êtes plusieurs à m’avoir posée : comment investir sur cette tendance en hypercroissance ?

Je vous proposerai 5 pistes, 5 entreprises ultra-prometteuses, parmi les leaders des secteurs-clés de la 3D industrielle.

Surveillez bien votre boîte mail !

Amicalement,

Marc Schneider