Innovazioni nella stampa 3D: produzione di nanostrutture a spirale
Uno studio realizzato dall’Università del Michigan ha introdotto una tecnica innovativa per la fabbricazione di nanoparticelle metalliche a spirale, promettendo un approccio più diretto e conveniente alla produzione di materiali cruciali per l’impiego in ambito biomedico e ottico.
Nicholas Kotov, professore distinto di Scienze e Ingegneria Chimica presso l’Università del Michigan e coautore dello studio pubblicato sulle Proceedings dell’Accademia Nazionale delle Scienze, sottolinea l’obiettivo del progetto: semplificare notevolmente la produzione di materiali complessi che attualmente rappresentano un ostacolo per l’avanzamento di numerose tecnologie.
Rivoluzionare la tecnologia con le superfici chirali
Le superfici chirali, prive di simmetria speculare e capaci di modificare il percorso della luce a livello nanometrico, sono molto ricercate per le loro applicazioni. Il metodo proposto genera queste superfici attraverso la creazione di “foreste” di eliche nanometriche stampate in 3D. Orientando queste eliche rispetto a un fascio luminoso, si ottiene una marcata rotazione ottica, utile nelle applicazioni tecnologiche sanitarie e dell’informazione.
I metalli plasmonici, che compongono le superfici chirali, sono particolarmente preziosi per la loro capacità di produrre sensori biologici estremamente sensibili, capaci di identificare specifiche biomolecole e sostenere lo sviluppo di terapie personalizzate. Questi materiali aprono la strada a miglioramenti significativi nelle tecnologie dell’informazione, aumentando la capacità di memorizzazione dei dati e la velocità di elaborazione.
Una soluzione più semplice e sostenibile
I metodi convenzionali per la realizzazione di queste superfici tridimensionali specializzate sono tipicamente complessi, costosi e producono una quantità considerevole di rifiuti. Per superare questi limiti, il team dell’Università del Michigan ha elaborato un processo che impiega fasci di luce elicoidali per formare eliche nanometriche con specifiche caratteristiche di manodopera e dimensione.
Kotov sottolinea l’efficienza del processo: “È possibile fabbricare superfici plasmoniche chirali di dimensioni centimetriche in pochi minuti utilizzando laser di potenza media a basso costo. La rapidità con cui si formano queste foreste a spirale è stata sorprendente.”
Questo nuovo metodo di stampa 3D guidato dalla luce per la creazione di eliche metalliche non solo facilita la produzione di architetture complesse a livello nanometrico, ma promette anche di accelerare lo sviluppo di chip ottici di nuova generazione, rappresentando un significativo passo avanti nella fabbricazione additiva.
