Tecnica rivoluzionaria di stampa 3D trasforma la produzione multi-materiale

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Di Torio Alleghi
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Stampante 3D che fabbrica un oggetto complesso multi-materiale.

RomeI ricercatori dell'Università del Missouri hanno sviluppato un nuovo metodo di stampa 3D. Questa tecnica consente di creare dispositivi complessi utilizzando vari materiali, come plastica, metalli e semiconduttori, tutto con un'unica macchina. La nuova tecnica, chiamata Processo di Assemblaggio Multi-materiale Libero, è stata recentemente pubblicata su Nature Communications e potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono realizzati i prodotti.

Il team di Mizzou ha sviluppato una macchina dotata di tre ugelli per compiti diversi:

  • Un ugello applica un materiale simile all'inchiostro.
  • Un altro ugello utilizza un laser per scolpire forme e materiali.
  • Il terzo ugello aggiunge materiali funzionali per migliorare le capacità del prodotto.

Il processo funziona così: la macchina inizia creando una struttura di base utilizzando un comune materiale di stampa 3D come il policarbonato. Successivamente, utilizza un laser per trasformare alcune parti in un materiale speciale chiamato grafene indotto dal laser, posizionandolo esattamente dove necessario. Infine, aggiunge altri materiali per migliorare la funzionalità del prodotto.

Questa tecnica di stampa 3D permette di realizzare sensori, circuiti stampati e tessuti con componenti elettronici. Stampando sensori all'interno degli oggetti, si possono creare strumenti in grado di rilevare variazioni di temperatura e pressione. Ad esempio, i ricercatori possono fabbricare oggetti simili a rocce o conchiglie per studiare le correnti oceaniche. Per l'uso quotidiano, questa tecnologia potrebbe contribuire alla creazione di dispositivi indossabili che monitorano la pressione sanguigna e altri indicatori di salute.

La produzione di circuiti stampati comporta numerosi passaggi e l'uso di diversi materiali. Questi processi risultano costosi, richiedono molto tempo e generano rifiuti che danneggiano l'ambiente. Questa nuova tecnica è più sostenibile ed è ispirata ai sistemi naturali.

Il Processo di Assemblaggio Multi-materiale Freeform si distingue poiché altre tecniche non sono altrettanto versatili o precise nell'inserire piccoli componenti in strutture 3D più grandi. Il team di Mizzou ha risolto questi problemi con il loro speciale sistema a tre ugelli.

Titolo: Innovazioni tecnologiche rivoluzionarie: Impatti su robotica e medicina secondo l'esperto del Mizzou

Il team dell'Università del Missouri ha sviluppato un nuovo processo di stampa 3D che potrebbe rivoluzionare la produzione di beni. Questa tecnologia semplifica la progettazione di nuovi prodotti senza la necessità di creare prototipi in anticipo. Di conseguenza, potrebbe aprire la strada a nuovi mercati e innovazioni in diversi settori.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-48919-5

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Bujingda Zheng, Yunchao Xie, Shichen Xu, Andrew C. Meng, Shaoyun Wang, Yuchao Wu, Shuhong Yang, Caixia Wan, Guoliang Huang, James M. Tour, Jian Lin. Programmed multimaterial assembly by synergized 3D printing and freeform laser induction. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-48919-5
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