Joseph DeSimone: e se la stampa 3D fosse 100 volte più veloce?

Joseph DeSimone è professore di chimica all’Università del North Carolina, in questa breve presentazione racconta di una tecnica innovativa per la stampa 3D. Le tecniche di stampa 3D convenzionali hanno alcuni problemi che li trattengono dall’essere largamente utilizzati. Il prof. DeSimone ed il suo gruppo di collaboratori ha cercato di affrontare i 3 maggiori difetti della stampa 3D: la lentezza, i difetti strutturali dovuti all’orientamento di deposizione del materiale ed infine l’impossibilità di utilizzare materiali in grado di condensarsi da soli. Ispirati dal design del cyborg cinematografico T1000, dal film Terminator 2, il prof. DeSimone è riuscito a risolvere questi 3 problemi.

La tecnica inventata dal suo gruppo si chiama CLIP (anagramma per Continuous Liquid Interface Production, produzione continua ad interfaccia liquida) e si basa sull’utilizzo di resine in grado di polimerizzarsi in seguito all’applicazione di luce UV, processo che invece è inibito dall’ossigeno. Questa nuova stampante 3D è pertanto composta da un bacino contenente la resina liquida utilizzata per la stampa, il fondo di questo bacino è formato da una pellicola in grado di far passare ossigeno, materiale simile a quello delle lenti a contatto. La presenza di ossigeno allo strato più basso del bacino di resina e al di sopra di essa crea una zona limitata nella quale la resina può accrescere se colpita da raggi UV. Al di sotto di questa pellicola è posizionata una sorgente di luce UV in grado di proiettare la luce nelle zone desiderate.

La creazione degli oggetti avviene polimerizzando inizialmente la resina su di una piattaforma immersa nella resina liquida, man mano che la polimerizzazione avviene, la piattaforma si alza, esponendo la resina solidificata all’ossigeno e permettendo la polimerizzazione di nuova resina che accresce la struttura desiderata. Oltre all’enorme aumento di velocità, questa tecnica permette di creare oggetti con caratteristiche meccaniche identiche in ogni direzione, a differenza della stampa 3D tradizionale. Inoltre modificando le concentrazioni di ossigeno e la composizione chimica della resina è possibile ottenere oggetti dalle caratteristiche molto differenti, da oggetti estremamente elastici ad oggetti estremamente resistenti. Questa tecnica è inoltre in grado di creare strutture dell’ordine di grandezza dei micron fino ad ora mai ottenuti e che promettono di aprire nuove prospettive nell’ambito dell’nanotecnologie.

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