All'ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science (ACES) dell'Università di Wollongong (Australia) sono riusciti a superare con successo i confini della stampa tridimensionale. In un documento pubblicato su Macromolecular Rapid Communications, il team di ricercatori coordinato dal professor Marc in het Panhuis descrive una valvola "intelligente" utilizzabile in campo medico, prodotta attraverso una tecnica rivoluzionaria (ma non del tutto nuova): la stampa 4D.
Perché 4D. Di norma, una stampante tridimensionale sfrutta un modello 3D disegnato al computer per sviluppare una serie di strati in sezione trasversale, che vengono poi stampati l'uno sopra l'altro per generare l'oggetto fisico. Da alcuni anni le straordinarie funzionalità della stampa 3D hanno trovato terreno fertile un po' ovunque, dall'ambito medico a quello aerospaziale, favorendo anche la nascita di una comunità sempre più ampia di maker casalinghi.
Gli scienziati dell'ACES hanno pensato di spingersi oltre, aggiungendo la quarta dimensione: il tempo. Più precisamente, l'idea è di progettare oggetti 3D che, una volta stampati, siano in grado di assumere nuove forme in fase di post produzione, sotto l'influenza di stimoli esterni forniti ad esempio dall'acqua o dal calore. La capacità del materiale di evolvere la sua struttura nel tempo fa sì che la tecnica venga definita 4D.
Stampare un cellulare i cui tasti abbiano scolpite parole in liguaggio braille: anche questo è possibile grazie a questa tecnologia, impiegata dalla compagnia inglese OwnFone. Al momento dell'acquisto, sul sito, si può scegliere di assegnare a ogni tasto un’etichetta che richiami direttamente un numero o una funzione preferita, in modo da semplificare la vita di chi ha problemi di vista o l'ha persa del tutto.
Foto: © OwnFone
Stampare un cellulare i cui tasti abbiano scolpite parole in liguaggio braille: anche questo è possibile grazie a questa tecnologia, impiegata dalla compagnia inglese OwnFone. Al momento dell'acquisto, sul sito, si può scegliere di assegnare a ogni tasto un’etichetta che richiami direttamente un numero o una funzione preferita, in modo da semplificare la vita di chi ha problemi di vista o l'ha persa del tutto.
Foto: © OwnFone
Altra applicazione? Regalare un sogno a quei chitarristi che vorrebbero uno strumento che fosse, per forma e colore, un esemplare unico al mondo. Sogno che finora solo le celebrità potevano regalarsi, pagando un prezzo profumatissimo ai produttori di strumenti. Ora la società inglese Customuse lo offre a tutti: dal sito si sceglie tra una serie di possibili design, si impostano colori e via alla stampa, impiegando polvere di nylon. Il “corpo” della chitarra viene realizzato tutto d’un pezzo.
Foto: © Customuse
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Poteva mancare l’automobile? Ovviamente no. Il primo modello - a detta del produttore - a essere stampato in 3D è questa: si chiama Local Motors Strati 3D, è stata costruita “dal vivo” all’ultima edizione dell’International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il processo di stampa è durato 44 ore e, ovviamente, non ha riguardato il motore e le componenti portanti.
Foto: © Local Motors
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Impiegare una megastampante 3D per costruire edifici. È l’idea di un americano di origine russa, Andrei Rudenko. che a scopo dimostrativo ha realizzato questo castello in miniatura. L’inchiostro impiegato è cemento, il tempo richiesto per la stampa circa due mesi. Le dimensioni? Mica tanto “in miniatura”: il corpo centrale del castello misura 3 metri per 5 ed è alto 3,5 metri. Prossima tappa: la costruzione di un palazzo di due piani!
Foto: © Andrey Rudenko
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
Il suo nome, Foodini, richiama il celebre illusionista. E in effetti quel che fanno queste stampanti si avvicina alla magia... A partire dagli ingredienti, stampano strato per strato o componente per componente, tutte le specialità che si desiderano: dalla pizza ai dessert, dai biscotti alla... frutta. L’effetto è (quasi sempre...) sorprendente!
Foto: © Natural Machines
La notizia viene dal MichiganTech, dove un gruppo di ricercatori ha progettato pompe-siringa da stampare in 3D. Sono dispositivi usati in campo medico, chimico ecc. per somministrare liquidi tenendo sotto controllo (con la massima precisione) quantità, tempi e altri fattori. In questo modo si potranno creare modelli su misura a seconda delle esigenze (spendendo molto meno).
Foto: © Michigan Tech
Perfino la Nasa mette a disposizione i suoi modelli 3D affinché, chi possiede già una sua stampante, possa costruirsi “copie” di satelliti, sonde, navette spaziali e asteroidi: per ora la agenzia spaziale più famosa del mondo ha reso disponibili una ventina di modelli, che si possono costruire per deposizione di filamenti in plastica. Tra questi, la stella Eta una delle più massicce e luminose finora conosciute.
Foto: © Nasa
Tra i campi dove la stampa 3D sta dimostrando le potenzialità più “utili”, uno è la costruzione di protesi su misura. Un esempio è la mandibola “stampata” a partire da polvere di titanio realizzata da un team di medici e tecnici provenienti da Olanda e Belgio: è la riproduzione dell’osso che, in un paziente di 83 anni, era stato distrutto da un’infezione. L’impianto ha mostrato ottimi risultati sia dal punto di vista funzionale sia da quello estetico.
Foto: © University of Hasselt
Tra i campi dove la stampa 3D sta dimostrando le potenzialità più “utili”, uno è la costruzione di protesi su misura. Un esempio è la mandibola “stampata” a partire da polvere di titanio realizzata da un team di medici e tecnici provenienti da Olanda e Belgio: è la riproduzione dell’osso che, in un paziente di 83 anni, era stato distrutto da un’infezione. L’impianto ha mostrato ottimi risultati sia dal punto di vista funzionale sia da quello estetico.
Foto: © University of Hasselt'
Un’impiego tanto originale quanto utile, viene dal produttore tedesco di auto Bmw. Stavolta la tecnologia è stata impiegata per realizzare un tutore da applicare al pollice, per alcuni operai dalla catena di montaggio che, a causa di un particolare movimento richiesto dalla loro attività, presentano un rischio elevato di sovraccaricare muscoli e articolazioni di questo dito. Il tutore, in materiale plastico, viene realizzato su misura per ogni operaio dopo una scansione 3D del pollice.
Foto: © BMW
Un’impiego tanto originale quanto utile, viene dal produttore tedesco di auto Bmw. Stavolta la tecnologia è stata impiegata per realizzare un tutore da applicare al pollice, per alcuni operai dalla catena di montaggio che, a causa di un particolare movimento richiesto dalla loro attività, presentano un rischio elevato di sovraccaricare muscoli e articolazioni di questo dito. Il tutore, in materiale plastico, viene realizzato su misura per ogni operaio dopo una scansione 3D del pollice.
Foto: © BMW
Ancora uno strumento musicale: il sax della società ODD, tutto stampato in 3D (per un totale di 41 componenti) con l’eccezione di viti e molle. Pesa circa mezzo chilo, un quarto di un suo “equivalente” tradizionale.
Foto: © ODD
Ancora uno strumento musicale: il sax della società ODD, tutto stampato in 3D (per un totale di 41 componenti) con l’eccezione di viti e molle. Pesa circa mezzo chilo, un quarto di un suo “equivalente” tradizionale.
Foto: © ODD
Turbine eoliche. Anche questo è stato fatto attraverso la stampa 3D: i protagonisti in questo caso sono gli innovatori di AirEnergy3D, che hanno pensato a una turbina a vento portatile , capace di generare energia fino a 300 W di potenza. Le caratteristiche di “portatilità” sono dovute proprio al particolare design (e il modo in cui è ottenuto): la turbina si smonta e si rimonta facilmente senza la necessità di impiegare attrezzi.
Foto: © AirEnergy3D
C’è chi pensa che questo sia anche il modo in cui, in futuro, si realizzeranno motori spaziali. Anzi, c’è chi lo fa già: la compagnia privata SpaceX ha di recente testato con successo un nuovo razzo nel quale un componente, la camera di combustione, è stato realizzato per stampa diretta a partire dalla polvere di una lega metallica.
Foto: © SpaceX
La nuova valvola termostatica. L'equipe australiana ha indirizzato i propri sforzi verso la realizzazione di una valvola (un dispositivo che serve a regolare il flusso di fluidi) che si aziona in risposta alla temperatura dell'acqua circostante. È stata creata stampando un idrogel "dinamico", che risulta al tempo stesso flessibile e meccanicamente robusto.
«La cosa straordinaria è che si tratta di un dispositivo in grado di funzionare appena uscito dalla stampate», spiega il coordinatore della ricerca, «non è richiesto nessun altro passaggio aggiuntivo».
Come funziona. Il congegno dell'ACES è stato progettato per lavorare come un qualunque attuatore, ovvero un sistema capace di trasformare un segnale (di solito elettrico) in movimento. In questo caso l'input è fornito dall'acqua calda: una volta rilevata la sua presenza, la valvola cambia forma chiudendosi in autonomia.
L'impatto della stampa 4D può essere particolarmente significativo nel campo della cosiddetta soft-robotics (robotica "morbida"), un'area di ricerca destinata al concepimento di automi flessibili e altamente adattabili, grazie all’utilizzo di materiali deformabili.
