Un team di ingegneri dell’Università della Florida, guidato da Yong Huang, professore nel dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale, ha introdotto un nuovo approccio alla stampa 3D che promette di rendere la produzione più accessibile e rispettosa dell’ambiente. Il metodo, denominato stampa 3D a separazione di fase indotta dal vapore (VIPS-3D), è stato descritto in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications.
Descrizione del Processo VIPS-3D
Il processo VIPS-3D utilizza inchiostri speciali a base di polimeri solubili che possono incorporare particelle di metallo o ceramica. Durante la stampa, il rilascio di vapore non solvente nell’area di stampa provoca la solidificazione della parte liquida dell’inchiostro, attraverso un meccanismo chiamato separazione di fase. Questo lascia dietro di sé il materiale solido desiderato, realizzando oggetti che possono essere sia monomateriale che multimateriale.
Applicazioni Multiscala e Multimateriale
Una delle caratteristiche più innovative del metodo VIPS-3D è la possibilità di stampare parti multimateriali con porosità regolabile spazialmente. Questo significa che è possibile creare strutture con diversi materiali posizionati strategicamente e con livelli variabili di porosità. La porosità può essere regolata modificando le condizioni di stampa o la quantità di materiale sacrificale impiegato, rendendo questo metodo ideale per applicazioni come impianti medici porosi o componenti leggeri per l’aerospazio.
Marc Sole-Gras, Ph.D., primo autore dello studio e ex studente laureato nel laboratorio di Huang, ha sottolineato l’importanza di questa tecnologia per l’ingegneria del tessuto osseo, dove la possibilità di stampare impianti con porosità specifica è cruciale per l’integrazione con le cellule umane.
Vantaggi Economici e Ambientali
Il metodo VIPS-3D non solo riduce i costi di produzione, essendo meno dispendioso rispetto alle tecnologie attuali, ma è anche più ecologico. L’utilizzo di materiali sostenibili e la minor quantità di energia richiesta per la stampa rendono questo processo una scelta vantaggiosa per l’ambiente. Inoltre, la tecnologia ha ottenuto due brevetti ed è stata sviluppata con il sostegno di finanziamenti da parte di enti federali, come la National Science Foundation e il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, evidenziando il suo potenziale impatto positivo sia economico che ecologico nel campo della produzione additiva.
