Impression 3D de biomatériaux induits par des bactéries luminescentes et calcifiantes pour des applications en design circulaire – ImpressioVivo

Designers et architectes n’ont généralement pas exploité le potentiel poétique, esthétique et culturel des biotechnologies avec la même énergie que les ingénieurs ont exploité leurs possibilités fonctionnelles. Ceci est particulièrement vrai de la bio-impression qui peut se définir succinctement comme l’impression 3D de matériaux et de systèmes vivants. Reconnaissant le besoin d’approches interdisciplinaires dans ce champ, ImpressioVivo est un projet de recherche par le biodesign examinant la conception et fabrication circulaire de matériaux bio-sourcés imprimés en 3D et façonnés par des bactéries luminescentes et calcifiantes dans un contexte architectural et de design.

Souhaitant dépasser la notion de ressource infinie et promouvoir une appréhension résiliente des matériaux en explorant aussi bien des gisements de déchets post-industriels que des ressources renouvelables bio-sourcées, ce projet cherche à comprendre comment designers et architectes peuvent travailler avec des bactéries pour imprimer en 3D des matériaux bioluminescents et bio-calcifiés pour préfigurer des applications en design circulaire. Un premier axe se concentre sur le design d’hydrogels vivants induits par la bactérie luminescente Vibrio Fischerii et le deuxième se focalise sur la bio-calcification d’une mousse sur-cyclée réalisée à partir de déchets de papier façonné par la bactérie Sporosarcina pasteurii.

En étudiant l’appropriation de ces organismes vivants à travers des technologies d’impression 3D contrôlées par des systèmes robotiques avancés, le projet établira un cadre conceptuel, matériel et technologique pour la culture et l’extrusion en 3D de bactéries et leur médium, inaugurant de nouveaux moyens de création circulaire de matériaux issus de ressources renouvelables et non-dépendantes du pétrole pour des applications architecturales et de design. Ces résultats seront incarnés à terme dans des démonstrateurs à échelle 1 et exposés dans un contexte public. Un premier démonstrateur -impression 3D d’une matérialité bioluminescente- s’inscrit dans une réflection sur ce que peut signifier d’appréhender l’architecture comme un environnement vivant et éphémère tandis que le deuxième devrait illustrer le potentiel d’une mousse de papier bio-calcifiée comme matériau léger porteur de charge et durable.

Sous-tendue par une approche par la pratique du design, le projet est facilité par l’expertise complémentaire de ses partenaires: le Centre pour l’Architecture et les Technologies de l’Information (Danemark), 3D.Fab, une plateforme technologique lyonnaise dédiée à l’impression 3D pour les sciences de la vie et l’entreprise Soletanche & Bachy pour son expertise en bio-calcification. Le projet est réparti en 5 lots de travail (WP) se rapportant d’abord à la coordination et le management du projet (WP1) puis à des expérimentations en biodesign de biosécurité niveau 1 incluant: des expérimentations liées à des cultures bactériennes bioluminescentes et biocalcifiantes (WP2-3), à l’impression 3D de ces cultures (WP4) et l’appropriation résultante de ces techniques dans des démonstrateurs soutenue par des réflexions critiques prenant la forme de design probes bio-circulaires (WP5).