Dimostrazione di una Stampante 3D Portatile Basata su Chip in un Progetto Finanziato dalla DARPA
In uno studio supportato dalla National Science Foundation (NSF) e dalla Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dell’Università del Texas ad Austin ha sviluppato un dispositivo sperimentale descritto come la “prima stampante 3D basata su chip”. I risultati dello studio sono stati pubblicati in un articolo intitolato “Silicon-photonics-enabled chip-based 3D printer”, apparso su Nature Light Science and Applications.
Dettagli del Dispositivo Prototipo
Il prototipo, che è abbastanza piccolo da poter essere collocato su un quarto di dollaro americano, è frutto delle ricerche condotte dal dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica (EECS) del MIT. Il progetto ha visto l’utilizzo di antenne ottiche in microscala che, in collaborazione con le innovative ricerche condotte dall’Università del Texas su resine indurite ad alta velocità mediante lunghezze d’onda ottiche, hanno portato alla realizzazione di questo dispositivo.
Un aspetto peculiare della stampante è la sua capacità di produrre voxel su scala submillimetrica in pochi secondi, utilizzando un sistema di guida ottica non meccanico. A differenza dei sistemi tradizionali che impiegano specchi per indirizzare la fonte luminosa, questa minuta stampante 3D sfrutta un laser esterno al chip per dirigere le antenne ottiche tramite segnali elettrici.
Prospettive Future e Innovazione Continua
Il team di ricerca punta ora a sviluppare un chip capace di eseguire la stampa 3D volumetrica basata su ologrammi. Questo sforzo continua ad attrarre l’interesse di agenzie pubbliche come la DARPA, che a marzo ha annunciato il programma Additive Manufacturing of Microelectronics systEms (AMME), volto a rendere la stampa 3D su scala di 500 nm una pratica quotidiana e veloce.
Nel comunicato stampa del MIT relativo al progetto della stampante 3D portatile basata su chip, la professoressa Jelena Notaros, autrice senior dell’articolo, ha condiviso il suo entusiasmo per la riconfigurazione del concetto di stampante 3D: “Questo sistema ripensa completamente cosa sia una stampante 3D. Non è più un grande apparecchio posizionato su un banco di laboratorio, ma un oggetto portatile e maneggevole. È stimolante pensare alle nuove applicazioni che potrebbero emergere da questo e a come potrebbe cambiare il campo della stampa 3D.”
Sabrina Corsetti, autrice principale dello studio e studentessa di dottorato all’EECS, ha spiegato il processo innovativo: “Con le resine fotocurabili, è difficile indurirle completamente a lunghezze d’onda infrarosse, come avveniva in passato per il lidar con array di fase ottica integrata. Ora, troviamo un compromesso tra la fotochimica standard e la fotonica del silicio, utilizzando resine curabili con luce visibile e chip emittenti luce visibile per creare questa stampante 3D basata su chip. Si assiste così alla fusione di due tecnologie in un concetto completamente nuovo.”
Una Nuova Era per la Ricerca e lo Sviluppo nel Settore Manifatturiero
L’idea di unire due tecnologie in un concetto completamente nuovo è emblematica dell’entusiasmo per il boom di ricerca e sviluppo nel settore manifatturiero atteso nel prossimo decennio. In questo panorama, nessun campo tecnologico deterrà il monopolio dell’innovazione, ma piuttosto, il potenziale emergerebbe dall’unione dei progressi di varie aree dell’innovazione manifatturiera degli ultimi decenni, in particolare l’Additive Manufacturing (AM), noto per la libertà di design e la versatilità nell’uso dei materiali.
