I ricercatori dell’Università di Cambridge hanno sviluppato una nuova forma di stampa 3D chiamata stampa 3D rotazionale multimateriale (RM-3DP). Essi sono riusciti a estrudere contemporaneamente quattro materiali diversi in un modello elicoidale. Questa tecnologia offre numerose applicazioni, come la creazione di strutture elicoidali presenti in molti oggetti, come cavo, funi e molle. Ci sono anche molte altre applicazioni potenziali che potrebbero essere scoperte in futuro.
Ma tutti hanno una cosa in comune: usano un materiale standard per tutta la lunghezza del filo. È qui che RP-3DP differisce, poiché apparentemente ha la capacità di controllare l’estrusione non solo su base rotazionale e angolare, ma anche a livello di “sub-voxel”. Loro scrivono:
“Qui riportiamo una piattaforma di stampa 3D multimateriale rotazionale (RM-3DP) che consente il controllo subvoxel sull’orientamento locale di filamenti architettati azimutalmente eterogenei”.
Il loro approccio consisteva nel costruire un ugello multimateriale specializzato in grado di controllare l’angolo di estrusione, ruotando contemporaneamente a un RPM specificato. Spiegano:
“Ruotando continuamente un ugello multimateriale con un rapporto controllato tra velocità angolare e traslazionale, abbiamo creato filamenti elicoidali con angolo dell’elica programmabile, spessore dello strato e area interfacciale tra diversi materiali all’interno di un dato voxel cilindrico. Utilizzando questo metodo integrato, abbiamo fabbricato muscoli artificiali funzionali composti da attuatori elastomerici dielettrici elicoidali ad alta fedeltà e canali elicoidali conduttivi indirizzabili individualmente incorporati all’interno di una matrice elastomerica dielettrica. Abbiamo anche fabbricato reticoli gerarchici comprendenti montanti elicoidali architettati contenenti molle rigide all’interno di una matrice conforme.
I ricercatori dell’Università di Cambridge hanno sviluppato una nuova forma di stampa 3D chiamata stampa 3D rotazionale multimateriale (RM-3DP) che consente di estrudere contemporaneamente quattro materiali diversi in un modello elicoidale. Dopo l’estrusione, i materiali vengono polimerizzati da una dose appropriata di radiazioni UV, come avviene comunemente in molte stampanti 3D a base di resina. Essi stanno utilizzando una resina in stile gel, che come è stato fatto da molti altri sistemi di resina, potrebbe essere realizzata con diverse proprietà come la conduttività, flessibilità, forza, capacità ottica. Inoltre, è possibile stratificare queste estrusioni elicoidali, il che suggerisce che sarebbe possibile stampare in 3D tessuti molto resistenti, forse anche con elementi conduttivi incorporati.
La tecnologia di stampa 3D rotazionale multimateriale (RM-3DP) sviluppata dai ricercatori dell’Università di Cambridge è unica e offre molte possibilità per l’industria. Il processo è stato brevettato e si prevede che emerga una startup per sfruttare questa tecnologia. Gli autori dell’articolo sottolineano che la piattaforma di produzione additiva apre nuove opportunità per la generazione di materia architettonica multifunzionale in motivi bioispirati. Ciò significa che questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per creare strutture con diverse funzioni e proprietà, ispirate alla natura, come la flessibilità, la conduttività e la resistenza.
