La 3D représente un des leviers majeurs pour répondre aux enjeux de l’agriculture de précision. L’usage des méthodes comme le phénotypage par drone utilisant la technologie LIDAR ou encore la modélisation 3D de systèmes d’irrigation pour optimiser la distribution de l’eau requièrent des connaissances et des outils que souvent les agriculteurs ne possèdent pas. Cependant, la place du numérique dans le monde agricole ne cesse de croître, en contribuant à mieux piloter et gérer les exploitations. Tant et si bien que les agriculteurs se retrouvent face à ces outils et se les approprient.
Dans cet article, nous aborderons le sujet de l’usage domestique de l’impression et de la modélisation 3D à travers deux technologies récemment parues. Bonne lecture !

La 3D directement à la ferme

Comme le Mobilab [1] ne peut se déplacer que sur une seule exploitation à la fois, il est possible de retrouver des imprimantes 3D directement sur des exploitations, d’autant plus que la démocratisation de l’impression 3D offre une accessibilité croissante à des outils de plus en plus précis et à des coûts abordables suivant les usagers. Cela permet de créer notamment des prototypes, des pièces de rechange et en général des outils dédiés à une utilisation agricole, simplifiant les réparations en milieu rural et abaissant les coûts pour les petites exploitations. Rendre accessible la fabrication locale de pièces et de capteurs augmente la résilience des exploitations agricoles face aux pannes.

Voici un exemple de capteur imprimé en 3D et donc « fait maison » : une équipe de chercheurs de Virgina Tech présente un capteur ultrasensible imprimé en 3D pour détecter la fièvre de lait (hypocalcémie subclinique) chez les vaches laitières [2]. Cette maladie métabolique, due à un faible niveau de calcium ionisé dans le sang après le vêlage, a un impact économique significatif sur l’industrie laitière en réduisant la production de lait et en augmentant les risques d’autres maladies. La sonde du capteur est fabriquée avec une imprimante 3D par extrusion, une technique de fabrication additive permettant d’obtenir des structures complexes et personnalisables, afin de créer une surface ondulée et une structure en couches, améliorant la surface d’interaction et la sensibilité.

Les résultats des tests effectués lors de l’étude montrent que le capteur offre une sensibilité supérieure aux méthodes conventionnelles, fournit des résultats rapidement avec une précision équivalente à un capteur du commerce, mais à un coût bien inférieur.

Dans le domaine de la modélisation 3D, les modèles « Pro » d’iPhones et d’iPads peuvent maintenant être équipés d’un LiDAR intégré. C’est ce que décrit un groupe de chercheurs qui présente un protocole complet pour combiner ces deux technologies afin de générer des modèles 3D de haute résolution [3]. Le protocole décrit en 5 étapes comment utiliser cette fonctionnalité : scan de l’objet à étudier, édition des modèles, exportation des données, traitement et analyse des résultats. Comparé à d’autres techniques d’imagerie 3D, l’iPhone LiDAR permet d’acquérir des données rapidement et en intérieur (sous une serre par exemple) ce qui n’est pas le cas des méthodes de détection aérienne. La modélisation ne concerne que des objets ou des paysages de petite à moyenne échelle mais cela donne des perspectives pour une utilisation agronomique ponctuelle, rapide et accessible aux non-experts (à condition d’avoir un iPhone).

Bénéfices croisés et défis

Les technologies 3D, telles que l’impression 3D et l’iPhone LiDAR, transforment progressivement l’agriculture en démocratisant l’accès à des outils avancés. Une évolution majeure de ce domaine pourrait émerger avec la mutualisation des ressources techniques autour de la 3D au sein de communautés d’agriculteurs, inspirées par le modèle collaboratif de L’Atelier Paysan, qui promeut l’auto-conception et la réappropriation des outils [4]. Ce mouvement high-tech du low-tech permettrait aux exploitants de partager leurs améliorations et d’imprimer des pièces de rechange. Ces avancées ont comme bénéfices la réduction des coûts à long terme, notamment en limitant les délais et frais de maintenance des équipements. Cependant, leur adoption soulève plusieurs défis. Il est essentiel de fournir aux agriculteurs une formation adéquate pour qu’ils puissent exploiter pleinement ces outils. La compatibilité avec les environnements agricoles reste aussi un enjeu, car certaines pièces imprimées en 3D doivent répondre à des exigences strictes de résistance et de durabilité. Enfin, bien que ces outils offrent des bénéfices considérables, leur acquisition représente un investissement initial non négligeable. Les exploitations agricoles doivent donc évaluer le rapport coût-bénéfice avant d’adopter ces solutions. Un accompagnement technique et réglementaire pourrait favoriser le développement de cette approche collaborative, alliant innovation technologique et autonomie paysanne.

Ressources :

[1] : https://mobilab.agrotic.org/
[2] : Luetzenburg, G., Kroon, A., Kjeldsen, K.K. et al. High-resolution topographic surveying and change detection with the iPhone LiDAR. Nat Protoc 19, 3520–3541 (2024). https://doi.org/10.1038/s41596-024-01024-9
[3] : Ataei Kachouei, M., Parkulo, J., Gerrard, S.D. et al. Attomolar-sensitive milk fever sensor using 3D-printed multiplex sensing structures. Nat Commun 16, 265 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55535-w
[4] : Xavier Remongin, Impression 3D : équipements agricoles et innovations alimentaires – Analyse n°202 (mai 2024), https://agriculture.gouv.fr/impression-3d-equipements-agricoles-et-innovations-alimentaires-analyse-ndeg-202