La tecnica origami di TU Delft per la creazione di reticoli 3D potrebbe essere una alternative alle stampanti 3D standard
I reticoli stampati in 3D hanno ogni sorta di applicazioni sorprendenti e vengono sempre più utilizzati nella produzione di protesi mediche su misura, parti industriali leggere e molto altro.
Ora, un team di ricercatori della TU Delft dell’Olanda ha sviluppato un nuovo metodo per creare strutture tridimensionali del reticolo, che si basa su complesse tecniche di piegatura piuttosto che sulla stampa 3D. Il team dice che il suo metodo innovativo potrebbe offrire strutture tralicciate 3D molte più funzionalità rispetto alle loro controparti stampate in 3D.
Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Amir Zadpoor, afferma che il nuovo metodo per produrre strutture tralicciate in 3D è stato ispirato dagli origami, l’arte giapponese di piegare la carta in forme complesse.
A differenza degli origami tradizionali, tuttavia, le strutture 3D piegate iniziano come forme piatte modellate utilizzando una tecnologia avanzata di nanolitografia a raggio elettrico e possono successivamente essere piegate in forme tridimensionali con forme interne complesse, simili a reticoli stampati in 3D, ma apparentemente con un accesso più facile alle superfici interne.
Questo livello migliorato di accesso offre a quanto riferito una maggiore funzionalità per i reticoli, che possono essere progettati per soddisfare determinate proprietà e agire come metamateriali. Le strutture 3D piegate potrebbero avere applicazioni nella creazione di elettronica flessibile, nella creazione di nuovi metamateriali e nello sviluppo di impianti medici con proprietà di rigenerazione tissutale.
“… Il nostro accesso alle superfici interne delle strutture reticolari stampate in 3D è molto limitato”, ha affermato Zadpoor. “La combinazione di ornamenti superficiali a forma libera con forme reticolari sembrava quindi impossibile. Ma ispirato all’arte giapponese del piegare la carta (origami), abbiamo trovato un modo che consente quella combinazione “.
“Abbiamo proposto l’approccio insolito di” piegare “le strutture reticolari dagli stati inizialmente piani. Questo approccio ci fornisce il pieno accesso all’intera superficie di ciò che alla fine diventerà la nostra struttura reticolare. Potremmo quindi utilizzare le tecniche attualmente disponibili per ornare la superficie. ”
Zadpoor aggiunge che il team di ricerca ha diviso i suoi reticoli 3D piegati in tre diverse categorie, ognuna delle quali ha una strategia di piegatura distinta. A differenza delle pratiche di stampa 4D, alcune delle strutture a reticolo piegate integrano “meccanismi di auto-piegatura” che consentono al materiale a motivi piatti di piegarsi automaticamente nella sua struttura reticolare quando esposto ad un certo elemento come un cambiamento di temperatura, per esempio.
La ricerca mostra anche come “gli ornamenti 3D a forma libera potrebbero essere applicati sulla superficie dei fogli piatti con una risoluzione di pochi nanometri”. Lo studio di ricerca è stato recentemente pubblicatosulla rivista Science Advances .
