La scienziata Diane Collard utilizza la stampa 3D per rendere più sicuri ed efficienti i materiali energetici
Al Purdue Energetics Research Center (PERC), uno dei principali laboratori accademici al mondo specializzati in materiali energetici, Diane Collard, ricercatrice e scienziata, sta rivoluzionando il settore. Utilizzando tecniche di stampa 3D, Collard sta lavorando per migliorare l’efficienza, la sicurezza e l’efficacia di materiali come esplosivi, propellenti e fuochi pirotecnici.
Personalizzazione tramite la stampa 3D
La capacità di personalizzare materiali energetici è essenziale, poiché parametri come potenza dell’esplosione, sensibilità, velocità di combustione e rilascio di energia variano in base alle applicazioni e all’ambiente. Grazie alla stampa 3D, Collard è in grado di creare soluzioni su misura, superando i limiti della produzione tradizionale.
“Questi materiali sono adattabili caso per caso,” ha spiegato Collard. “Se hai un obiettivo specifico o requisiti di prestazione particolari, i metodi di produzione tradizionali, pensati per grandi volumi, potrebbero non essere la scelta migliore.”
Progetti avanzati e collaborazioni
Collard sta attualmente guidando un progetto in collaborazione con l’Air Force Research Laboratory Materials and Manufacturing Directorate (AFRL), che studia come migliorare la potenza esplosiva tramite involucri reattivi attorno ai materiali energetici. Questi involucri, realizzati con tecniche di stampa 3D, possono essere personalizzati per controllare frammentazione, rilascio di energia e impatto ambientale.
Ad esempio, per missioni che richiedono esplosioni controllate, gli involucri possono essere progettati per assorbire la reazione, migliorando la sicurezza e riducendo l’impatto ambientale.
Kelsea Miller, ingegnere meccanico dell’AFRL, ha sottolineato il potenziale del lavoro di Collard nel sviluppare materiali a gradiente funzionale, con proprietà variabili all’interno della struttura per soddisfare requisiti specifici.
Un ruolo cruciale nella ricerca e formazione
Collard, laureata in ingegneria meccanica alla Purdue University, ha conseguito il dottorato nel 2021 e subito dopo è diventata ricercatrice presso il PERC. In questa posizione, dedica il suo tempo alla ricerca sperimentale e alla formazione degli studenti.
“Essere in laboratorio e lavorare a stretto contatto con gli studenti è una delle parti che preferisco del mio ruolo,” ha affermato Collard. “Li aiuto a comprendere i concetti, imparare dagli errori e perfezionare i loro esperimenti. È una gioia poter partecipare attivamente al processo piuttosto che osservare solo il prodotto finale.”
Un impatto significativo per l’industria e la ricerca
Questo progetto è sostenuto dal AFRL Regional Network — Midwest, un ecosistema scientifico e tecnologico che supporta le iniziative di ricerca dell’Air Force attraverso collaborazioni innovative. Stacy Manni, direttrice del network, ha elogiato l’approccio di Collard:
“Il lavoro di Diane spinge i confini dei materiali energetici, offrendo soluzioni che avranno un impatto significativo sulle missioni dell’Air Force e sull’intero settore.”
Purdue University: eccellenza nella ricerca
Purdue University, riconosciuta tra le migliori università pubbliche negli Stati Uniti, si distingue per la sua ricerca innovativa su scala globale. L’impegno di Diane Collard e del PERC è un esempio concreto di come l’università continui a contribuire a progressi scientifici e tecnologici significativi.
