AcceleRated discovery and dEvelopment of smart Materials and structures with 4D prInting technologieS

Introduite en 2013 par le MIT et l'Universite´ du Colorado (USA), l'impression 4D combine la fabrication additive et les mate´riaux actifs pour construire des objets physiques capables de changer de forme et/ou de proprie´te´s en re´ponse a` un stimulus e´nerge´tique. En ajoutant le parame`tre temps dans l'espace 3D, les relations entre les besoins des applications et les moyens technologiques pour les satisfaire deviennent plus complique´es, voire complexes. Dans ce projet, le consortium abordera diffe´rents axes de recherche, comprenant le nume´rique (base de connaissances et apprentissage automatique (ML) lie´ aux mate´riaux et aux structures), les mate´riaux et les proce´de´s, et des actions prospectives (en reliant l'impression 4D et le biomime´tisme et/ou sur l’intelligence des mate´riaux). La satisfaction des besoins exprime´s dans ce saut technologique devrait e^tre a` me^me de faire passer le domaine de l'impression 4D d'un ro^le acade´mique a` des applications industrielles. Les objectifs scientifiques du projet sont :

• ML et informatique des matériaux pour la découverte et le développement de matériaux intelligents : Utilisation du ML pour contribuer au développement de nouvelles compositions de matériaux actifs afin d'améliorer leur imprimabilité, leur sensibilité aux stimuli, leur fatigue fonctionnelle et leurs performances mécaniques. Une ontologie au niveau des matériaux intelligents sera également construite pour (i) capturer les connaissances issues de simulations numériques et d'expériences physiques, (ii) structurer une base de données complète, et (iii) fournir des informations et des explications dans les décisions basées sur l'IA avec un raisonnement sémantique. 
• ML et informatique de conception pour le développement de structures imprimées en 4D : Utilisation du ML et des méthodes numériques pour développer des structures imprimées en 4D à partir de plusieurs matériaux et des métamatériaux exploitant l'utilisation de matériaux actifs/passifs et de stimuli pour augmenter le changement de forme et les performances mécaniques dans le contexte d'un problème complexe de conception inverse.