Materiali morbidi programmabili: stampa 3D per ammortizzazione su misura
Il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), insieme a partner delle università di Harvard, Caltech, Sandia National Laboratories e Oregon State University, ha sviluppato nuovi materiali elastici stampabili in 3D. Composti da elastomeri a cristalli liquidi (LCE), questi materiali reagiscono a stimoli esterni come calore, luce o sollecitazioni meccaniche, assumendo comportamenti differenti a seconda delle condizioni.
Proprietà adattative e performance superiori
Il materiale viene trasformato in rilievo su strutture a reticolo tramite stampa 3D. In ambienti senza sollecitazioni, questo reticolo si presenta morbido e flessibile. All’aumento della velocità di compressione, il materiale assorbe fino a 18 volte più energia rispetto a strutture equivalenti realizzate in silicone. Resta integro anche dopo impatti ripetuti, al contrario delle alternative convenzionali che tendono a fratturarsi .
Controllo dal microscopico al macroscopico
Questi sistemi permettono una progettazione su più livelli: si parte dal comportamento molecolare fino alla geometria esterna. Questo controllo capillare apre la strada a materiali che si modellano al contesto operativo .
Applicazioni potenziali e contesto tecnologico
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Dispositivi protettivi personali: inserti per casco o scarpe che modulano la rigidità in funzione dell’impatto, migliorando la protezione.
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Componenti aerospaziali o industriali: parti leggere ma resistenti in grado di adattarsi alle vibrazioni o a cambiamenti di carico.
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Robotica morbida: strutture che si adattano al contatto esterno senza perdere la propria integrità.
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Evoluzione dei materiali programmabili: a differenza delle schiume o silicone statici, queste strutture continuano a rispondere allo stimolo anche dopo la stampa, grazie alla loro “elasticità morbida” .
