La stampa in 3D si evolve: grazie all’utilizzo di speciali polimeri shape-memor, un team di giovani ricercatori del MIT, in collaborazione con la Singapore University of Technology and Design, ha sviluppato un nuovo materiale per la stampa di oggetti tridimensionali capaci di recuperare la loro forma originale conseguentemente a stimoli esterni. Il team definisce questo innovativo sistema 4D printing, poiché sfrutta anche la quarta dimensione: il tempo. Lo studio è stato pubblicato su Scientific Reports.

Il lavoro è stato realizzato grazie al ridimensionamento delle strutture polimeriche che costituiscono i materiali usati già in precedenza per la stampa tridimensionale. Questo procedimento si chiama microstereolitografia e permette di stampare singolarmente strati di materiale dieci volte più sottili di quelli realizzati con altri materiali shape-memory. La luce uscente da un proiettore stampa campioni di materiale in successione sui differenti strati di resina, precedentemente sezionati grazie ad un design software.

Il team del prof. Nicolas Fang, professore associato di ingegneria meccanica al MIT, ha creato piccoli oggetti, fra cui una riproduzione fedele della torre Eiffel, estremamente accurati, grazie alla progettazione su scala micrometrica. Questi resistono a una deformazione tre volte maggiore della loro lunghezza, cioè dieci volte quanto è possibile utilizzando altri materiali shape-memory stampati tridimensionalmente.

La temperatura, l’elettricità e la luce costituiscono gli stimoli esterni a cui questi polimeri reagiscono cambiando forma.
Le applicazioni sono quindi innumerevoli, dall’ingegneria alla medicina, e costituiscono innovazioni radicali. Ad esempio, sfruttando la temperatura corporea come stimolo, questi oggetti dispositivi potrebbero fungere da trasportatori di medicine che si attivano in seguito ad un innalzamento della temperatura. Potrebbero addirittura costituire una rivoluzione in campo energetico andando a formare cellule fotovoltaiche capaci di cambiare la propria forma in base alle condizioni di luce e calore: seguendo costantemente il corso del sole, i pannelli solari diventerebbero più efficienti e produttivi.

Gaia Di Federico

Crediti foto: Qi (Kevin) Ge