Nuova tecnologia di giunzione ILM sviluppata dai ricercatori statunitensi tramite stampa 3D
I ricercatori della Texas A&M University e dei Sandia National Laboratories hanno sviluppato una tecnologia di giunzione innovativa basata sulla stampa 3D, chiamata Interlocking Metasurfaces (ILM). Questa tecnologia, che utilizza leghe a memoria di forma (SMAs), promette maggiore resistenza e stabilità rispetto ai metodi tradizionali come viti e adesivi.
Caratteristiche e vantaggi degli ILM
Gli ILM sono stati concepiti per offrire una soluzione di giunzione che può essere attivata e disattivata in base alla temperatura. I materiali utilizzati permettono una connessione sicura e duratura, che può essere rilasciata e riconnessa più volte senza compromettere la stabilità strutturale. A differenza delle tecniche di giunzione tradizionali, gli ILM consentono di unire due superfici limitandone il movimento e distribuendo le forze, come i Lego o il Velcro, ma in modo più avanzato e attivo.
Il ruolo delle leghe a memoria di forma
Questi ILM attivi sfruttano leghe a memoria di forma, come il nichel-titanio, che possono recuperare la forma originale grazie a variazioni di temperatura. La tecnologia consente di controllare la giunzione attraverso cambiamenti termici, aprendo la strada a nuove applicazioni di strutture “intelligenti” e adattabili, senza perdita di forza o stabilità. Questo approccio permette la ripetibilità e precisione della connessione, particolarmente vantaggioso in ambienti complessi.
Applicazioni degli ILM attivi
Le potenziali applicazioni degli ILM attivi sono numerose e spaziano da componenti riutilizzabili nel settore aerospaziale a giunti flessibili per la robotica. In ambito medico, la tecnologia potrebbe migliorare protesi e impianti ortopedici, adattandoli ai movimenti e alla temperatura corporea. Abdelrahman Elsayed, dottorando alla Texas A&M, spiega che gli ILM attivi possono “trasformare la progettazione delle giunzioni meccaniche in settori che richiedono assemblaggi precisi e ripetibili.”
Sviluppo di nuove proprietà elastiche
Il team di ricerca sta esplorando come integrare negli ILM le proprietà superelastiche delle leghe a memoria di forma, al fine di realizzare giunzioni capaci di sopportare elevate deformazioni senza danneggiarsi. Il Dott. Ibrahim Karaman, responsabile del progetto, prevede che l’uso della superelasticità possa risolvere sfide di lunga data legate alle giunzioni in ambienti estremi, permettendo un controllo localizzato della rigidità strutturale.
Collaboratori e supporto alla ricerca
Oltre a Karaman, il progetto ha coinvolto il professor Alaa Elwany e il dottorando Taresh Guleria, entrambi del Dipartimento di Ingegneria Industriale e dei Sistemi di Texas A&M. Il finanziamento per la ricerca è stato fornito dalla Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES), l’agenzia di ricerca ufficiale dell’università, che sostiene le innovazioni in ingegneria per il miglioramento di diversi settori industriali.
