I ricercatori dell’Università del Colorado Boulder hanno introdotto un innovativo processo per controllare le proprietà dei materiali utilizzati nella stampa 3D a getto d’inchiostro. Questo approccio è stato soprannominato “pantone per le proprietà” ed è paragonabile al mescolare colori primari per creare un colore specifico. Tuttavia, in questo caso, il processo coinvolge la combinazione di tre materiali base per creare proprietà materiali personalizzate.
Digital Multiphase Composites via Additive Manufacturing
Nello studio, i ricercatori hanno sviluppato campioni di materiali compositi digitali utilizzando un software personalizzato. Dopo la stampa 3D dei campioni, sono stati condotti test per valutare le proprietà meccaniche dei materiali. Questi risultati hanno permesso loro di creare mappe analitiche che collegano la composizione dei materiali con le proprietà meccaniche, consentendo la “progettazione inversa del materiale”.
Invece di selezionare un materiale predefinito e progettare in base ad esso, questo nuovo metodo consente di specificare le proprietà desiderate del materiale prima della stampa 3D. Questa approccio innovativo rappresenta un cambiamento rispetto alle metodologie tradizionali.
L’aspetto più significativo di questa ricerca è che è la prima a caratterizzare compositi di materiali digitali costituiti da tre materiali a getto d’inchiostro con diverse proprietà meccaniche. Studi precedenti avevano esaminato solo compositi bimateriali, che non erano riusciti a raggiungere lo stesso realismo meccanico.
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono molteplici. Ad esempio, si potrebbe utilizzare per stampare tessuti biologici sintetici con proprietà meccaniche realistiche. Sfruttando l’approccio di progettazione inversa del materiale, è possibile creare materiali in 3D con la giusta combinazione di rigidità e tenacità per imitare fedelmente i tessuti biologici.
Questo studio, pubblicato su Advanced Materials, rappresenta un passo avanti significativo nella personalizzazione delle proprietà dei materiali utilizzati nella stampa 3D e offre nuove opportunità nell’ambito delle applicazioni mediche e della produzione di materiali avanzati.
