Nuovi approcci alla stampa 3D di strutture bioispirate per robotica e dispositivi indossabili
I ricercatori dell’Università di Tecnologia e Design di Singapore (SUTD) hanno sviluppato una tecnica avanzata per ottimizzare i percorsi utensile nella stampa 3D di strutture bioispirate. Grazie all’uso di nuovi materiali e metodi di produzione, le applicazioni in settori come la robotica e i dispositivi indossabili stanno facendo significativi progressi, rendendo questa tecnologia sempre più promettente.
Innovazioni nei percorsi utensile per la stampa 3D
Guidati dal professor associato Pablo Valdivia y Alvarado, i ricercatori hanno migliorato i processi di stampa 3D, specialmente nel contesto dei metamateriali meccanici leggeri. Questi materiali potrebbero avere impatti significativi in applicazioni tecnologiche future. Una delle sfide principali nella stampa 3D riguarda i tempi di produzione più lunghi causati dall’indurimento lento di materiali come siliconi e resine epossidiche, spesso utilizzati per creare strutture complesse che si ispirano alla natura, come griglie e reti.
Il team ha trovato una soluzione ottimizzando i percorsi utensile, suddividendo i modelli 3D in punti e forme più semplici. In questo modo, è stato possibile applicare percorsi utensile segmentati e continui che riducono le interruzioni, rendendo il processo di stampa più fluido ed efficiente.
Materiali avanzati e applicazioni bioispirate
Oltre a migliorare la velocità di stampa, il gruppo di ricerca ha esaminato anche le proprietà dei materiali impiegati. Hanno modificato tre materiali siliconici con l’aggiunta dell’additivo Thivex, creando così nove nuove combinazioni che sono risultate particolarmente adatte per la stampa diretta con inchiostro. Questi nuovi materiali sono stati testati in vari progetti di strutture bioispirate, tra cui ciglia, ragnatele, forme simili a foglie e strutture reticolari. I risultati ottenuti hanno confermato l’efficacia di questi approcci: ad esempio, le ciglia stampate in 3D potrebbero migliorare le ventose, aumentando la forza adesiva, mentre le strutture reticolari hanno agito come ammortizzatori, riducendo la forza d’impatto massima fino all’85%.
Prospettive future per la stampa 3D avanzata
Sebbene la ricerca sia ancora in fase preliminare, il professor Valdivia y Alvarado vede enormi possibilità per il futuro. I metodi di produzione additiva sviluppati potrebbero integrare e migliorare i processi di produzione tradizionali, specialmente per la creazione di progetti su misura con alte prestazioni. Tra gli obiettivi del team ci sono l’ampliamento della tecnologia, la riduzione dei costi di produzione e l’adozione della stampa multi-materiale per produrre “metamateriali ingegnerizzati”. Inoltre, l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico potrebbero essere utilizzati per ottimizzare le proprietà dei materiali in base alle specifiche esigenze delle applicazioni finali.
Questi progressi potrebbero rivoluzionare settori come la robotica, la produzione di dispositivi di protezione indossabili e altre aree che richiedono strutture leggere, personalizzabili e altamente performanti.
