Un gruppo di ricerca dell’Istituto federale per la ricerca e la prova dei materiali (BAM) sta sviluppando una tecnologia per la produzione additiva di microcomponenti ceramici trasparenti. Questo progetto, finanziato con 1,9 milioni di euro nell’ambito del programma NanoMatFutur del Ministero federale dell’istruzione e della ricerca (BMBF), ha l’obiettivo di migliorare la realizzazione di strutture complesse destinate ad applicazioni nei settori tecnico, ottico e medico.
Le proprietà uniche della ceramica e le sfide della lavorazione
I materiali ceramici si distinguono per la loro elevata resistenza alle alte temperature, la stabilità chimica e l’isolamento elettrico. Queste caratteristiche li rendono indispensabili in ambiti come la tecnologia medica, l’ottica e l’ingegneria meccanica. Tuttavia, la loro fragilità e la difficoltà di lavorazione rendono complicata la realizzazione di strutture con geometrie sofisticate, soprattutto quando si tratta di microcomponenti di pochi micrometri di dimensione. Il progetto BAM mira a superare questi ostacoli attraverso l’uso della stampa 3D, garantendo precisione ed efficienza nella produzione.
La sfida della formulazione dei materiali di stampa
Uno degli aspetti centrali del progetto riguarda lo sviluppo di materiali adatti alla stampa 3D. Per ottenere un’elevata qualità ottica, i materiali ceramici utilizzati devono essere preparati sotto forma di sospensioni, note come “inchiostri”, che dopo la lavorazione devono risultare trasparenti. Il team di ricerca, guidato da Johanna Sänger, sta lavorando a nanoparticelle ceramiche capaci di garantire una trasmissione uniforme della luce, un aspetto fondamentale per applicazioni come guide luminose e sensori ottici.
Obiettivi e impatto della ricerca
L’intento principale del progetto è quello di ampliare le possibilità applicative della stampa 3D nel settore dei microcomponenti ceramici. “Con la nostra ricerca vogliamo esplorare nuove applicazioni per la stampa 3D di microcomponenti ceramici e trasferire questa tecnologia all’industria. In particolare, vediamo un grande potenziale nella tecnologia medica e nei componenti ottici, come le guide luminose”, afferma Johanna Sänger.
Le risorse a disposizione del progetto
Per lo sviluppo del progetto, BAM mette a disposizione tecnologie avanzate, tra cui stampanti 3D di ultima generazione, laboratori attrezzati e un’infrastruttura IT altamente performante. Oltre al finanziamento principale, il progetto riceve un supporto economico aggiuntivo di 10.000 euro all’anno da fondi interni. Inoltre, il gruppo di ricerca beneficia dell’ampia esperienza accumulata da BAM nella produzione additiva e nella ricerca sui nanomateriali, fattori che contribuiranno alla realizzazione di risultati concreti e applicabili a livello industriale.
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