Un team di ricercatori dell’EPFL e dell’Università della Danimarca meridionale ha sviluppato un metodo per migliorare l’efficienza e la risoluzione della stampa 3D volumetrica tomografica (TVAM). Grazie all’uso di proiezioni olografiche, è stato possibile ridurre il consumo energetico e ottenere una maggiore precisione nei dettagli. I risultati, pubblicati su Nature Communications, mostrano il potenziale di questa tecnologia per le future applicazioni nel settore della stampa 3D.
Funzionamento della tecnologia TVAM
Il processo TVAM prevede la proiezione di luce laser in un recipiente contenente resina liquida in rotazione. La solidificazione avviene nei punti in cui l’energia accumulata supera una determinata soglia. Rispetto ai metodi di stampa 3D stratificati, questo approccio consente di realizzare oggetti in pochi secondi. Tuttavia, fino ad ora, la tecnica risultava poco efficiente, poiché solo una minima parte della luce contribuiva effettivamente alla solidificazione.
Innovazione con proiezioni olografiche
Per superare questo limite, il gruppo di ricerca guidato da Christophe Moser e Jesper Glückstad ha introdotto l’uso di ologrammi tridimensionali. A differenza delle tecniche tradizionali, che codificano le informazioni nella sola ampiezza della luce, il nuovo approccio sfrutta anche la fase delle onde luminose. Questo permette un controllo più preciso sulla profondità di proiezione e una risoluzione spaziale più elevata.
Grazie a questa tecnica, i ricercatori hanno realizzato in 60 secondi oggetti complessi come miniature di barche, sfere e opere artistiche, utilizzando una quantità di energia molto inferiore rispetto ai metodi precedenti. L’impiego della tecnologia HoloTile ha inoltre ridotto le interferenze luminose, migliorando la qualità delle immagini.
Applicazioni nel settore biomedico
Questa tecnologia apre nuove possibilità anche nel campo della biomedicina. Il team sta lavorando alla creazione di strutture biologiche dettagliate, come modelli di tessuti o organi, utilizzando bioresine e idrogel. Le proprietà auto-rigeneranti dei fasci olografici consentono di mantenere alta la precisione, riducendo gli effetti di dispersione della luce.
Prospettive future
Il prossimo obiettivo dei ricercatori è rendere il processo ancora più efficiente, eliminando la necessità di ruotare il recipiente di resina e generando direttamente gli oggetti mediante la proiezione di un ologramma sulla resina liquida. Questo potrebbe semplificare ulteriormente la tecnica e renderla adatta alla produzione su larga scala. Inoltre, il fatto che gli ologrammi possano essere generati con hardware standard ne facilita l’adozione su ampia scala.
