L’impression 3D, également connue sous le nom de prototypage rapide, est une méthode de fabrication par laquelle des objets 3D sont rapidement fabriqués sur une machine de taille raisonnable connectée à un ordinateur contenant les plans de l’objet. Les principes de base sont comme ceux d’une imprimante 2D : cartouches de matériaux, flexibilité de sortie et traduction du code en un motif visible. Les passionnés espèrent que les fabreurs à domicile inaugureront une révolution de la fabrication sur mesure et élimineront (ou réduiront considérablement) le besoin de fabrication centralisée. Au lieu d’aller dans un magasin pour acheter un ensemble de plats, une personne pourrait acheter les plans en ligne et les imprimer à partir de matériaux simples.
La technologie qui permet aux imprimantes 3D de fonctionner est apparue au milieu des années 1990. Après leur arrivée, les futurologues ont immédiatement prédit que les gens les verraient bientôt dans chaque foyer. Le coût des pièces, qui comprend de nombreux outils de fabrication flexibles, a cependant maintenu le coût trop élevé pour la plupart des gens. Les modèles actuels sont des machines coûteuses destinées aux concepteurs de produits ou aux ingénieurs professionnels, qui les utilisent pour créer des modèles à utiliser dans des présentations aux clients, par exemple. Les appareils actuels fonctionnent à l’aide de diverses matières premières, telles que la sciure de bois et la colle, qui peuvent être pressées dans des structures 3D tant que la conception permet d’appliquer des couches de manière incrémentielle.
Les appareils d’impression 3D les plus récents utilisent un laser et de la poussière métallique pour fabriquer des objets 3D en métal, ce qui rend la technologie plus attrayante. Ces machines ont déjà été utilisées par Israël et les États-Unis pour fabriquer des drones, ou véhicules aériens sans pilote. L’armée américaine recherche une imprimante prête pour le champ de bataille qui pourrait être utilisée pour fabriquer des appareils de communication selon les besoins.
Les premières projections suggéraient que ces machines utiliseraient probablement une combinaison de lasers et de polymères spéciaux pour fabriquer des produits. Il existe certains polymères qui ne se solidifient que sous un certain mélange de lumière, et cette propriété peut être exploitée en utilisant un duo de lasers qui, indépendamment, ne remplissent pas ces conditions optiques, mais les remplissent lorsqu’ils sont utilisés ensemble. Lorsque les deux lasers se croisent dans la solution, celle-ci se solidifie. En construisant une structure à partir de zéro, un produit stable peut être créé lorsque le polymère liquide est drainé. Cependant, cette méthode s’est avérée assez coûteuse et des techniques moins exigeantes techniquement sont utilisées aujourd’hui.
Un jour, il y aura peut-être des imprimantes 3D qui utiliseront la nanotechnologie pour créer des produits en les déposant atome par atome. Des travaux préliminaires avec des infobulles atomiques suggèrent que cela est scientifiquement faisable. Des machines simples ont été créées à l’échelle atomique, telles que de petites roues, des transistors et «l’ADN ambulant». Ceux-ci pourraient être les précurseurs de systèmes de fabrication sur mesure plus avancés.