Un village reculé des Alpes suisses va bientôt se doter d’une curiosité architecturale assez remarquable : une drôle de tour blanche qui devrait devenir la plus grande structure imprimée en 3D au monde.
Ce projet nous vient tout droit de l’ETH de Zurich, une prestigieuse université de recherche qui propose régulièrement des innovations remarquables dans de nombreux domaines, de l’automobile aux communications en passant par la robotique et les biotechnologies. L’institution travaille aussi beaucoup sur les nouvelles techniques de construction. Par exemple, fin 2023, elle a présenté un engin de chantier autonome capable de construire de grandes structures sans la moindre assistance humaine.
De nouvelles technique d’impression 3D de pointe
En parallèle, les ingénieurs de l’ETH explorent aussi diverses techniques d’impression 3D avancées. Ils ont notamment développé un tout nouveau processus d’extrusion — le fait de déposer du matériel fluide couche par couche pour créer une structure solide, comme le font de nombreuses imprimantes grand public.
La différence, c’est que leur machine n’utilise pas de plastique. À la place, elle travaille directement avec du béton haute performance adapté à la construction de structures élaborées. La recette de ce dernier a dû être soigneusement calibrée pour qu’il puisse sécher à une vitesse bien précise. Cela lui permet de fusionner parfaitement avec la couche inférieure pour créer une structure continue, sans faiblesse structurale susceptible de provoquer une rupture.
Il présente aussi un haut degré de travaillabilité. Cela signifie qu’il est suffisamment fluide pour remplir tous les espaces nécessaires, mais assez visqueux pour ne pas couler après l’application, même en l’absence de moule ou de structure de soutien. Cela permet de créer des formes creuses qui peuvent ensuite être renforcées avec des armatures métalliques pour obtenir une structure à la fois légère et très résistante. En outre, ces propriétés permettent de concevoir des éléments à la géométrie très complexe qui seraient pratiquement impossibles à produire à cette échelle avec les méthodes traditionnelles.
Ils ont aussi beaucoup travaillé sur le versant logiciel. Leur système est piloté par un logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur) conçu spécifiquement pour cette imprimante. Il est capable de communiquer directement avec la machine sans intermédiaire. Cela permet de produire des pièces très précises avec une tolérance remarquable, sans devoir passer par des étapes de transfert et de conversion.
La plus grande structure imprimée en 3D au monde
Pour mettre ce système à l’épreuve, l’ETH s’est attaqué à la construction d’une grande tour baptisée Tor Alva (« la Tour Blanche »). Ce bâtiment d’inspiration néo-baroque, sorti de l’imagination des architectes Benjamin Dillenburger et Michael Hansmeyer, sera composé d’une centaine de colonnes aux courbes élégantes et sophistiquées. Et surtout, il va atteindre les 30 mètres de haut pour un diamètre de 6 à 8 mètres. Par conséquent, il s’agira de la plus grande structure imprimée en 3D au monde d’après l’ETH.
Elle sera installée dans le village de Mulegns, un petit hameau reculé des Alpes suisses. D’après ses concepteurs, elle permettra de « rendre de la vie à un village sur le déclin », en encourageant une activité touristique discrète mais toutefois substantielle. Reste à voir si cette initiative produira les résultats attendus sur les cinq prochaines années, puisque la Tor Alva sera démontée en 2029.
Même si elle n’a pas vocation à rester debout aussi longtemps que la Tour de Pise, par exemple, il s’agira tout de même d’une preuve de concept très intéressante. Elle permettra aux ingénieurs d’étudier la viabilité de cette technique et les performances du béton sur la durée afin de pouvoir s’attaquer à des projets de plus ambitieux.
En effet, de plus en plus d’observateurs estiment que l’impression 3D pourrait devenir une composante clé du BTP de demain. Certes, nous en sommes encore loin. Mais il n’est pas exclu que d’ici quelques dizaines d’années, de plus en plus de logements et de bâtiments publics sortent de terre grâce à cette technologie qui permet d’économiser du temps et des matériaux tout en réduisant l’exposition des ouvriers. Un grand changement de paradigme potentiel qui méritera d’être suivi de près.
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“cette technologie qui permet d’économiser du temps et des matériaux tout en réduisant l’exposition des ouvriers.”
Plutôt qu’exposition j’aurais dit “nombre” et aussi nécessité d’augmenter la qualification des quelques uns qui resteront…
Le Btp est l’un des plus gros employeurs en France (et certainement ailleurs), ont-ils déjà engagé la reconversion de ces personnels ou bien seront-ils simplement mis à la porte.
L’innovation technologique est une plus value lorsqu’elle apporte une amélioration des conditions de travail, pas quand elle détruit des emplois.
Bien sûr que c’est important de préserver l’emploi, mais ça ne doit pas non plus être un frein. A ce rythme, on pourrait aussi décréter que toutes les ordinateurs sont une hérésie puisqu’ils ont rendu des tas d’emplois obsolètes… Au risque d’être cynique, c’est au monde de l’emploi de s’adapter et pas l’inverse, sinon on retourne à l’âge de pierre.