Des drones inspirés des abeilles pour imprimer des bâtiments en 3D

Afin de simplifier la construction et la réparation de structures dans des zones difficiles d’accès, des scientifiques ont mis au point une approche inspirée des abeilles, impliquant un essaim de drones.

Une armée de drones bâtisseurs

Connu sous le nom de fabrication additive aérienne (Aerial-AM), ce procédé d’impression 3D développé par des chercheurs de l’Imperial College London et de l’institut suisse Empa repose sur l’utilisation de deux types de drones quadricoptères, volant de manière autonome et communiquant entre eux : les BuilDrones et les ScanDrones.

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Travaillant à partir d’un plan numérique partagé, les premiers cités construisent en collaboration la structure en extrudant des couches successives de matériau (comme du béton frais) via une buse située sur leur face inférieure. Celle-ci est capable de se déplacer latéralement par rapport au drone, afin de compenser toute dérive involontaire de la part de l’engin.

De leur côté, les ScanDrones supervisent le processus d’impression en évaluant la géométrie de la structure au fur et à mesure de sa construction. Sur la base de ces observations, ils dirigent les BuilDrones afin de respecter le plan et de produire le produit fini prévu.

Le système a actuellement une précision de fabrication de plus ou moins 5 millimètres. Et, bien qu’il soit conçu pour fonctionner de manière autonome, un opérateur humain reste dans la boucle afin de pouvoir intervenir et prendre le contrôle manuel si nécessaire.

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D’importantes implications

Dans les tests à petite échelle réalisés jusqu’à présent, Aerial-AM a été utilisé pour construire un cylindre de 72 couches de 2,05 m de haut en mousse expansive à base de polyuréthane, et un cylindre de 28 couches de 18 cm fait d’un matériau semblable au ciment.

« Il s’agit d’une recherche passionnante qui pourrait avoir un impact sur la façon dont nous construisons dans des zones en hauteur difficiles d’accès ou dangereuses, comme les immeubles de grande hauteur et les ponts », écrivent les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Nature.

Promettant de faciliter la reconstruction de bâtiments frappés par des catastrophes naturelles, ces drones pourraient également mener des missions dangereuses pour les humains, telles que la réparation du sarcophage en béton de Tchernobyl. Dans un avenir plus lointain, les chercheurs évoquent également l’impression de bâtiments sur Mars.

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