Et si la conception 3D devenait aussi fluide que le mélange des matériaux qu’elle modélise ? C’est la promesse d’OpenVCAD, un tout nouvel outil open source développé à l’Université du Colorado à Boulder qui révolutionne la modélisation et la fabrication additive multi-matériaux. C’est notre application open source du mois d’octobre 2025.
Imaginé par Charles Wade, doctorant au sein du Matter Assembly Computation Lab, OpenVCAD marque une avancée majeure pour les ingénieurs, chercheurs et designers travaillant sur des structures composites. Publiée dans la revue Additive Manufacturing, leur recherche présente ce que Wade décrit comme « le premier outil de conception multi-matériaux basé sur le code et accessible à tous ».
Les logiciels de CAO traditionnels représentent les objets comme des surfaces uniformes : un modèle, un seul matériau. OpenVCAD va beaucoup plus loin : il cartographie finement la distribution interne des matériaux à l’aide de fonctions mathématiques et de scripts. Les ingénieurs peuvent ainsi définir, dans un même objet, des zones rigides et souples, ou des transitions progressives entre deux matériaux — par exemple, une semelle qui passe de ferme à flexible.
Contrairement aux outils classiques où chaque modification exige un nouveau croquis, OpenVCAD permet de modifier une variable et de voir la conception entière s’ajuster instantanément, rendant la conception paramétrique réellement intuitive.
De la recherche au prototypage rapide
L’outil, disponible en Python et accompagné de son interface graphique OpenVCAD Studio, fonctionne avec plusieurs systèmes d’impression 3D, y compris ceux capables de déposer jusqu’à cinq matériaux simultanément. Les chercheurs y voient un potentiel considérable pour :
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la robotique souple, avec des structures capables de se plier dans une direction tout en restant rigides dans une autre ;
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la médecine, pour concevoir des modèles anatomiques réalistes à des fins de planification chirurgicale ;
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ou encore la simulation industrielle, grâce à l’intégration directe des propriétés mécaniques dans le modèle imprimable.
OpenVCAD permet aussi d’appliquer des propriétés spécifiques à des structures en treillis pour améliorer l’absorption des chocs — une avancée précieuse pour l’aéronautique ou le sport de haute performance.
L’open source comme accélérateur scientifique
« Nous voulons que cet outil soit largement accessible », explique MacCurdy. L’équipe partage le code complet, la documentation et les exemples de scripts afin de favoriser la collaboration entre laboratoires et entreprises. Déjà adopté par plusieurs institutions à l’étranger, OpenVCAD pourrait devenir une infrastructure de référence pour la recherche en fabrication additive multi-matériaux. Le code, les modèles d’exemples et la documentation sont disponibles sur GitHub. Avec OpenVCAD, la conception numérique entre dans une nouvelle ère : celle où les ingénieurs peuvent coder la matière elle-même.
