I ricercatori del Laboratorio di Ricerca e Ingegneria delle Regioni Fredde (CRREL), situato nel New Hampshire, stanno sperimentando l’utilizzo del ghiaccio come materiale innovativo per la stampa 3D. Questa attività viene condotta in un laboratorio mantenuto a una temperatura di circa -8 gradi Celsius, utilizzando una stampante 3D per ceramica modificata. Con questa tecnologia, il team è in grado di creare piccole strutture fatte di acqua ghiacciata mescolata a fibre biodegradabili di legno.
Fibre di legno per stabilità e precisione
Le fibre di legno utilizzate sono estremamente sottili, molto più di un capello umano, e giocano un ruolo fondamentale nella stabilizzazione delle strutture. Queste fibre consentono agli strati stampati di mantenere la loro forma fino a quando non si congelano completamente. Questo approccio mira a rendere disponibili materiali da costruzione alternativi in regioni remote e fredde, dove le infrastrutture tradizionali sono difficili da realizzare a causa della carenza di materiali e personale specializzato.
Applicazioni nelle regioni fredde
Grazie all’uso di risorse locali come l’acqua e il ghiaccio, è possibile creare strutture più piccole, utili per alloggi temporanei o riparazioni stradali rapide. Un esempio significativo è stato realizzato in primavera, quando il team ha costruito una “casa delle bambole del gelato”, delle dimensioni di un tostapane, in sole sette ore. Ogni strato di questa struttura è stato applicato singolarmente, evitando l’uso di azoto liquido, una tecnica precedentemente adottata ma non sostenibile per applicazioni su larga scala. Questo metodo è pensato per funzionare senza soluzioni di raffreddamento aggiuntive, rendendolo adatto per progetti più grandi.
Verso strutture più grandi
La scienziata dei materiali Emily Asenath-Smith, parte del team, ha rivelato che gli obiettivi futuri includono la stampa di oggetti più grandi, come una “cuccia per cani”, per condurre test pratici più significativi. Uno dei principali ostacoli tecnici è rappresentato dal corretto rapporto di miscelazione tra acqua e fibre di legno. La miscela deve infatti poter fluire agevolmente attraverso gli ugelli della stampante, ma anche solidificarsi rapidamente per mantenere la stabilità della struttura.
Prospettive future
Se questi test avranno successo, si potrebbero sviluppare strutture che combinano stabilità permanente e una certa flessibilità. Questo progresso potrebbe aprire nuove possibilità nella costruzione di infrastrutture in regioni remote, utilizzando materiali sostenibili e facilmente reperibili in loco. Il lavoro del team rappresenta un passo avanti verso l’adozione di soluzioni innovative e pratiche per ambienti estremi.
