I ricercatori sviluppano un metodo per la stampa 3D di metalli liquidi
I ricercatori americani della Carnegie Mellon University (CMU) hanno sviluppato metallo liquido per l’elaborazione con una stampante 3D. Poiché il materiale ha un’elevata conduttività, l’energia raccolta può essere utilizzata, ad esempio, per la produzione di dispositivi indossabili. Le aree di applicazione per la stampa 3D con metallo liquido sono diverse e aprono anche la porta a future scoperte di materiali.
Il professore associato di ingegneria meccanica Carmel Majidi e il suo team presso il Soft Machines Lab (SML) della Carnegie Mellon University (CMU) hanno creato un materiale metallico liquido in grado di condurre elettricità e riparare i danni fisici . Il team ha lavorato allo sviluppo di compositi polimerici estensibili con proprietà elettriche e termiche migliorate. Hanno trovato un modo per incorporare una lega metallica, gallio indio eutettico, in un elastomero, creando un composito morbido, elastico e multifunzionale con il vantaggio di stabilità termica e conduttività elettrica ideali.
Metallo liquido per la stampa 3D
In un rapporto scientifico intitolato ” Nanogeneratore triboelettrico indossabile e ultrastrettabile basato su un composto di elastomero metallico liquido sedimentato “, sottolineano i loro progressi, inclusa la capacità di utilizzare il materiale nei dispositivi indossabili. In un documento correlato, concentrano il loro lavoro sul tentativo di creare metallo liquido in una gamma di materiali, inclusi gel e vari polimeri, efficaci e utilizzabili per la stampa 3D . Quando entrambi gli sviluppi vengono utilizzati insieme, due metalli liquidi elettrici si fondono insieme in un modo simile a come la pelle umana guarisce, rendendo i circuiti più adattabili e resilienti.
I metalli liquidi consentono applicazioni versatili e possono essere cancellati o ridisegnati. L’attenzione si concentra sull’energia e consente di utilizzare il materiale per dispositivi indossabili e robotica morbida. I metalli sono altamente conduttivi e quindi generano grandi quantità di energia. Con l’integrazione in un dispositivo indossabile, il movimento umano genererebbe elettricità.
Stampa 3D con metallo liquido
Teoria testata con successo
Insieme a Sarah Bergbreiter, professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University, il team è stato in grado di testare la teoria. È stato creato un nuovo processo di produzione con il quale il materiale può essere utilizzato per la stampa 3D.
Il materiale elettricamente conduttivo è stato lavorato nel tessuto con cui sono stati realizzati i pantaloncini. Un soggetto correva in pantaloncini su un tapis roulant. Dopo 2,2 minuti, i pantaloncini gli hanno dato abbastanza potenza per azionare un sensore termoigrometro con uno schermo digitale. Il team presume che ulteriori innovazioni potrebbero trarre vantaggio da questo sviluppo. I ricercatori asiatici utilizzano anche sensori indossabili stampati in 3D per generare elettricità sufficiente per i dispositivi indossabili.
Carmel Majidi, professore senior presso la Carnegie Mellon University sul progetto, afferma:
“Ora possiamo sospendere il metallo liquido praticamente in qualsiasi polimero o copolimero per regolarne le proprietà del materiale e migliorarne le prestazioni. Non è mai stato fatto prima. Apre la porta a future scoperte materiali “.
