MorphoChrome è un sistema sviluppato al Massachusetts Institute of Technology (MIT) che consente di “programmare” colore strutturale (iridescenze cangianti che dipendono dall’angolo di osservazione) su superfici reali usando luce, e poi trasferire l’effetto su oggetti, inclusi componenti stampati in 3D. L’idea è spostare la produzione di questi effetti ottici da contesti sperimentali e strumentazioni da laboratorio a un workflow più accessibile a designer, maker e team di prodotto.
Colore strutturale: differenza rispetto ai pigmenti e perché interessa la stampa 3D
Il colore strutturale non deriva da un colorante o da un pigmento, ma da micro/nanostrutture che riflettono e interferiscono con la luce, generando effetti simili a quelli osservabili in piume di pavone, ali di farfalla e opali. Per la stampa 3D questo è interessante perché separa due problemi: puoi stampare un pezzo con il materiale più adatto a resistenza, flessibilità o stabilità, e poi applicare una “pelle” ottica che aggiunge un effetto cangiante senza dover ricorrere a polimeri già colorati o a sistemi di stampa full-color più costosi e vincolanti.
Come funziona: software + dispositivo portatile con laser RGB
Il sistema combina un’interfaccia software (per scegliere tonalità e pattern) con un dispositivo handheld paragonato, per dimensioni, a un flacone di colla. All’interno ci sono laser rosso, verde e blu controllati in intensità: la luce viene guidata con specchi e miscelata tramite un prisma ottico in un singolo fascio. Collegando il dispositivo via USB-C a un computer, l’utente imposta i colori e “dipinge” sul supporto con combinazioni RGB calibrate.
Il “supporto” non è una vernice: è un film fotopolimerico olografico
MorphoChrome non deposita un materiale colorante sulla parte. Il “canvas” è un film fotopolimerico olografico commerciale, simile a quello impiegato per effetti di sicurezza su carte e documenti. Esporre selettivamente aree del film con diverse combinazioni di luce produce risposte ottiche differenti, cioè iridescenze e variazioni cromatiche dipendenti dall’angolo, ottenute dalla struttura che si forma nel film.
Tempi di esposizione e saturazione: il dettaglio operativo
Nel workflow descritto, i ricercatori hanno osservato tempi di esposizione differenti in funzione del colore, con una saturazione indicativa di circa 2,5 secondi per il verde, 3 secondi per il rosso e 6 secondi per il blu. Il dato è utile perché suggerisce che la “pittura” a luce è un processo con parametri pratici da gestire (energia/tempo per lunghezza d’onda), non una semplice selezione grafica in software.
Dalla pellicola all’oggetto: trasferimento con resina e polimerizzazione UV
Dopo aver “programmato” il film, l’effetto viene trasferito su un oggetto tramite uno strato sottile di resina e una polimerizzazione rapida con luce UV. La sequenza è: applicazione di una resina/epossidica sottile sul pezzo, adesione del film sulla superficie, cura UV di circa 20 secondi e rimozione del backing protettivo, lasciando la superficie strutturalmente colorata a contatto con l’esterno. Questo passaggio è quello che rende MorphoChrome pertinente come post-processing per stampe 3D: l’oggetto finale è la parte stampata, non il film in sé.
Esempi d’uso mostrati: estetica e funzione
Vengono citati esempi estetici (un charm a farfalla trasformato in pendente con look gemma, applicazioni su piccole superfici come unghie) e almeno un esempio funzionale: un guanto da golf che mostra una colorazione verde quando l’impugnatura è corretta, sfruttando il fatto che il colore strutturale cambia con l’angolo di osservazione. Questo tipo di output collega l’iridescenza non solo a finitura decorativa, ma anche a feedback visivo e interazione.
Limiti tecnici realistici: geometrie, preparazione superficie, robustezza
Il metodo non è “una spruzzata e via”: richiede gestione di film, resina e cura UV, e può essere sensibile a preparazione della superficie e geometrie (spigoli, curve strette, rientranze). Si cita anche un limite prototipale: l’attuale guscio stampato in 3D del dispositivo può lasciar filtrare luce, e il team valuta materiali diversi per contenere meglio l’emissione. Inoltre, perché la soluzione diventi un post-process ripetibile, diventano centrali aspetti come resistenza a graffi/abrasione, adesione nel tempo e stabilità dell’effetto ottico su oggetti di uso quotidiano.
Contesto ricerca: dove si inserisce rispetto alle “printable structural colors”
MorphoChrome si inserisce nel filone più ampio delle tecniche per ottenere colore strutturale con metodi “stampabili” o producibili con processi scalabili. La letteratura recente distingue vari approcci: auto-assemblaggio di nanostrutture, stampa ad altissima risoluzione e interfacce/strutture che sfruttano riflessioni totali o interferenze. Il contributo di MorphoChrome, per come viene presentato, è la combinazione tra strumento ottico compatto, controllo RGB e un workflow di trasferimento su oggetti rigidi e flessibili, senza pretendere che l’oggetto abbia nanostrutture stampate direttamente al suo interno.
Possibili applicazioni future: autenticazione, informazioni ottiche, “light field”
Viene menzionata l’ipotesi di spingersi oltre il semplice pattern iridescente verso effetti più complessi, come la codifica di informazioni o immagini 3D percepite su un singolo foglio, con possibili impieghi in autenticazione o messaggistica. In parallelo, l’idea di un rivestimento strutturalmente colorato “programmabile” è stata collegata anche a scenari come soft robotics e mimetismo ottico, dove l’aspetto esterno potrebbe cambiare o essere progettato per specifici contesti visivi.
Dati di pubblicazione e contesto accademico
Secondo MIT, il lavoro è stato presentato come demo paper e poster all’ACM Symposium on Computational Fabrication (SCF) 2025 (novembre 2025). È un’informazione utile perché inquadra MorphoChrome come prototipo di ricerca che sta cercando un ponte verso pratiche e strumenti più “da officina” e meno da laboratorio.
