Les coulisses de la conception de la plus grande lentille du monde, actuellement exposée à Times Square
Depuis plus d'un siècle, la plus grande lentille se trouvait dans un phare sur Oahu, à Hawaï. Le tenant du titre depuis 1893, la lentille de Fresnel en verre de Makapu’u Point, 3,7 m de haut et 2,5 m de large, avait été fabriquée à grand peine à la main.
En février dernier, ce titre est revenu à une nouvelle lentille de Fresnel, de 3 m par 3,7 m, faites de briques imprimées en 3D, s'encastrant les unes dans les autres. Cette installation appelée « Window of the heart » (Fenêtre du cœur) est le résultat d'une collaboration entre le responsable Design de Formlabs, Marcelo Coelho, et le studio de design Aranda\Lasch. Elle a gagné le concours 2018 Valentine Heart Design de Times Square. Les gagnants des précédentes années sont notamment The Office for Creative Research, Collective-LOK, Stereotank, Young Projects et Situ Studio.
L'installation « Window of the heart » est conçue et imprimée en 3D pour déformer et capter l'image de Times Square en courbant la lumière, et en attirant l'attention, vers une fenêtre en forme de cœur, placée en son centre. Les visiteurs peuvent regarder par cette fenêtre ou se photographier à l'intérieur, fermant la boucle qui relie le cristallin à la lentille de l'appareil photo.
Une lentille qui réflète la culture
« En nous promenant dans Times Sqaure, nous avions remarqué, Marcelo et moi, que tout le monde avait son appareil de photo sorti et se photographiait dans les lumières alentour. En ce sens, Times Square symbolise la façon dont nous percevons notre monde », raconte Aranda. « C'est une manifestation physique de notre culture, dispersée et absorbée à travers des appareils photo et des écrans. »
« C'est la lentille qui rend cela possible, c'est pourquoi nous avons décidé de concevoir la nôtre, à la taille requise par Times Square », ajoute Coelho.
Pour cette installation, Coelho et Aranda ont choisi de concevoir une lentille de Fresnel. Initialement destinées aux phares, les lentilles de Fresnel sont faite d'anneaux concentriques, donnant une grande ouverture et une courte distance focale, et réduisant le poids et la masse des modèles de lentilles conventionnelles.
Le modèle de lentille de Fresnel de Window of the heart est une lentille qui diffuse la lumière plutôt qu'elle la focalise, comme le fait un phare ou un verre grossissant. Au lieu de projeter la lumière, elle la capte.
L'installation est divisée en anneaux concentriques qui s'aplatissent avec un grand rayon de courbure, tout en gardant l'effet optique. Dans ce cas précis, chaque lentille est conçue pour être à la fois une brique et une lentille.
Imprimer en 3D une lentille de 3,7 m
La fabrication traditionnelle de lentilles a toujours requis de la précision et de la main d'œuvre pour réaliser des opérations de moulage, de découpe et de polissage répétées.
« Il aurait été impossible autrefois de réaliser une telle lentille » déclare Coelho. « Window of the heart est un exemple de ce que les progrès récents en conception, matériaux et fabrication permettent de faire. »
La lentille se compose de 98 anneaux concentriques, chacun composé de séries de briques imprimées en 3D avec Clear Resin de Formlabs, qui permet la précision et la transparence qu'exigent les composants optiques. L'ensemble est composé d'environ un millier de briques.
Une fois imprimée, chaque brique nécessite une nettoyage et une post-polymérisation, mais n'exige pas le processus laborieux de polissage comme en fabrication traditionnelle.
Pour fabriquer les briques, presque 50 imprimantes 3D ont dû fonctionner pendant deux semaines. Pour optimiser la main d'œuvre, certaines pièces ont été imprimées sur Form Cell, un système de production automatisé composé de plusieurs imprimantes 3D stéréolithographiques Form 2.
Venez visiter Window to the Heart à Times Square
« Pour le dixième anniversaire du concours Times Square Valentine Heart, existe-t-il un meilleur endroit pour recevoir la plus grande lentille du monde que Crossroads of the World (carrefours du monde), l'un des endroits les plus photographiées dans le monde et carrefour de l'innovation technologique et du design ? » demande Tim Tompkins, président de Times Square Alliance.
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