Il progetto MIT Printflatables crea oggetti funzionali gonfiabili stampando in 3d le pieghe del tessuto
Cosa succede con un oggetto che può trasformarsi da una forma piatta bidimensionale in un utile oggetto 3D e di nuovo ritornare bidimensionale, con un minimo di intervento umano? Non è una novità , ma quello che avviene normalmente in un gonfiabile. Un gruppo di ricercatori del MIT ha recentemente visto il potenziale di questa tecnologia vecchia ma efficace nei giochi gonfiabili o usata per esempio nella pubblicità delle concessionarie d’auto e ha usato le tecniche di stampa 3D per svilupparlo in qualcosa di più avanzato – un progetto chiamato ” Printflatables ”.
Ispirato alla tecnologia di stampa 3D, la squadra del MIT, guidata da Harpreet Sareen e Udayan Umapathi, ha cercatoun approccio nuovo alla produzione di oggetti 3D funzionali su larga scala. I vantaggi di utilizzare oggetti gonfiabili sono diventati presto evidenti. Gli oggetti in gomma sono leggeri, indipendentemente dalle dimensioni, sia nelle loro forme bidimensionali che in 3D, e i materiali da essi fabbricati tendono ad essere relativamente economici. Inoltre, per passare da una forma all’altra, la regolazione della quantità di aria all’interno è abbastanza semplice e veloce .
La ragione principale che la tecnologia gonfiabile non è più comunemente utilizzata per gli oggetti funzionali è la relativa difficoltà del processo produttivo. Questo è il motivo per cui la maggior parte dei gonfiabili tendono ad essere di forme piuttosto basilari, senza molto scopo pratico. I ricercatori del MIT sono stati in grado di sviluppare un nuovo sistema di stampa 3D, costituito da una stampante specializzata e da un programma software che consente ai progettisti di creare facilmente dei gonfiabili complessi.
Il software prende il piano dell’oggetto finale in 3D e scompone questo modello nelle sue forme composite in 2D. Questa geometria bidimensionale di fabbricazione viene quindi utilizzata come input per un processo di produzione digitale controllato, molto simile a come i modelli 3D vengono tagliati in strati pronti per la stampa 3D. Il sistema di stampa 3D in questo caso è un ferro da contatto termico, che sigilla strati di uno speciale tessuto termoplastico non estensibile, la materia prima per questi Printflatables.
Il processo di sigillatura si effettua con una efficace codifica delle informazioni sulla forma finale 3D nel gonfiabile bidimensionale, garantendo che si gonfi correttamente. Il meccanismo di piegatura che consente la trasformazione è denominato “the mountain ” la montagna e comporta una serie di complessi calcoli geometrici pre-programmati nel software di stampa 3D. Questo meccanismo consente anche all’oggetto gonfiato di sopportare carichi e di applicare forze in luoghi particolari.
La squadra ha lavorato con i progettisti per dimostrare l’ampia gamma di diverse applicazioni potenziali di questa nuova tecnica di stampa e alcuni dei risultati dei loro test sono stati descritti nella pubblicazione , ‘Printflatables: Stampa in scala umana, funzionale e dinamica di oggetti gonfiabili’. La tecnologia potrebbe presto essere implementata da architetti, stilisti, personale medico e persone in molti altri campi.
Un esempio impressionante è stato un gonfiabile progettato per le finestre degli uffici e in altri ambienti. Utilizzando un solenoide, un sensore che risponde ai livelli di luce, il gonfiabile è stato impostato per gonfiarsi o sgonfiarsi a seconda di quanta parte della finestra deve essere ombreggiata. Questo è un modo relativamente economico, leggero e ingegnoso per controllare automaticamente i livelli di luce in una stanza . Oltre agli oggetti utilizzati per controllare gli elementi specifici di un ambiente in questo modo, interi edifici potrebbero anche essere progettati con il metodo Printflatables.
Un’altra applicazione Printflatables testato è un esoscheletro indossabile. Indossato sul braccio di una persona fa in modo che la manica possa essere gonfiata o sgonfiata usando un anello indossato al dito. Questo ha permesso all’utente di sollevare più facilmente i carichi pesanti. Le applicazioni di sicurezza, come airbag indossabile potrebbe avere un nuovo impulso . Inoltre sono stati condotti molti esperimenti con una varietà di indumenti che possono essere trasformati gonfiandoli in oggetti funzionali come tende o materassi.
