Materiali con la memoria, la nuova frontiera del printing

La notizia arriva direttamente dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dalla Singapore University of Technology and Design (SUTD), i cui ricercatori hanno sviluppato una tecnologia in grado di stampare strutture tridimensionali in grado di “ricordarsi” la loro forma originaria, anche se allungate, rigirate, piegate in angolature estreme.
Il risultato della loro ricerca è già stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports e sul sito che il MIT dedica alle notizie provenienti dai suoi laboratori: la sintesi è che, secondo quanto spiega Nicholas X. Fang, professore di ingegneria meccanica presso l’Istituto, siamo in presenta di polimeri che mantengono la memoria della loro forma e sono in grado di recuperarla se sottoposti a variazioni di temperatura, utilizzabili in svariati contesti.
Secondo Fang, infatti, questi polimeri potrebbero essere utilizzati per realizzare degli attuatori che spostano i pannelli solari con il calore del sole così come capsule per contenere medicinali, che vengono rilasciati nel corpo solo in presenza di una infezione, utilizzando dunque la temperatura corporea come “trigger”.

MIT-Shape-Memory-Gripper-Ani-New
Clicca sull'immagine per vedere l'animazione
Nuovi materiali, nuove possibilità dai polimeri shape-memory

I gruppi di ricercatori stanno dunque esplorando le possibilità insite in nuovi materiali, in grado di essere deformati e allungati in risposta a stimoli ambientali come il calore, la luce o ancora l’elettricità e utilizzabili in applicazioni biometriche, robotiche, o ancora nell’ambito delle tecnologie indossabili.
Stiamo parlando di materiali, i polimeri “shape-memory”, in grado di switchare tra più stati: uno stato amorfo più duro a bassa temperatura, uno stato più morbido e gommoso ad alta temperatura.
Il risultato che se ne ottiene è che la forma può di fatto essere “congelata” a temperatura ambiente, ma, una volta riscaldato l’oggetto assume un’altra connotazione.

Il micron diventa l'unità di misura

La stampa 3D è la tecnologia identificata dai ricercatori che consente di realizzare strutture customizzate. Tuttavia, le stampanti 3D attualmente disponibili sono in grado di realizzare strutture di dimensioni non inferiori ai pur pochi millimetri. Un limite dimensionale che condiziona anche la velocità di risposta dell’oggetto stampato alla variazione di temperatura.
Per questo, secondo Fang, è importante abbassare ulteriormente la scala dimensionale, arrivando al micron, così che gli oggetti stampati possano reagire nel giro di secondi.
Ecco allora che si arriva a parlare di micro-stereolitografia, utilizzando la luce di un proiettore per stampare forme con strati successivi di resina.
Fang spiega: “Stampiamo con la luce, strato dopo strato. Un po’ come i dentisti forma le repliche dei denti e riempiono le cavità. Noi lo facciamo con lenti ad alta risoluzione, che ci consentono di realizzare forme complesse, con dimensioni comparabili al diametro di un capello umano”.

Obiettivo il corpo umano

I ricercatori hanno già compiuto numerosi esperimenti con le forme più disparate, concludendo che i polimeri sui quali hanno lavorato sono in grado di allungarsi fino a tre volte la loro lunghezza originaria senza rompersi, per tornare allo stato originario, con escursioni termine tra 40 a 180 gradi centigradi.
L’obiettivo ora è proseguire nello sviluppo die polimeri, per adattarli ad esempio alle escursioni termiche del corpo umano, così da progettare nuove capsule medicinali, a rilascio programmato in base alla temperatura.

Se vuoi rimanere sempre informato sulle novità della stampa 3D iscriviti alla newsletter gratuita.

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here