Il modello stampato in 3D facilita la comprensione di un rilevatore di particelle complesso
Il Thomas Jefferson National Accelerator Facility ha realizzato un modello stampato in 3D per rappresentare il previsto esperimento SoLID (Solenoidal Large Intensity Device), permettendo a ricercatori e decisori di comprendere meglio la struttura e il funzionamento del rilevatore progettato. Questo approccio potrebbe influire positivamente sullo sviluppo della ricerca fisica nei prossimi anni.
Cos’è SoLID?
SoLID è un rilevatore progettato nell’ambito dell’aggiornamento a 12 GeV presso il Jefferson Lab. L’obiettivo è studiare la struttura tridimensionale interna di protoni e neutroni, utilizzando collisioni ad alta energia per esplorare il ruolo dei gluoni e investigare possibili fenomeni al di là del Modello Standard. Data la complessità del sistema, la realizzazione di un modello fisico è stata ritenuta una soluzione efficace per visualizzare meglio la costruzione del rilevatore.
L’idea del modello stampato in 3D
La proposta di creare un modello fisico è arrivata da Zein-Eddine Meziani, fisico senior dell’Argonne National Laboratory. La dottoranda Melanie Cardona ha preso in carico il progetto, sfruttando le potenzialità della stampa 3D per superare le difficoltà legate alla rappresentazione visiva del rilevatore. “In passato, realizzare un modello con un tale livello di dettaglio era estremamente complicato,” ha spiegato Jian-Ping Chen, ricercatore associato al Jefferson Lab e leader del progetto SoLID. “Oggi, la stampa 3D lo rende molto più accessibile.”
Il processo di creazione del modello
Utilizzando una stampante 3D di piccole dimensioni e plastica PLA, Cardona ha realizzato il modello in scala 1:30. Alcuni componenti, come il magnete, hanno richiesto fino a 15 ore di stampa. Durante il processo, Cardona ha affrontato vari problemi tecnici, come l’intasamento della stampante, che interrompeva le stampe durante la notte. “A un certo punto ho considerato l’idea di installare una telecamera per monitorare la stampante anche di notte,” ha raccontato. Nonostante le difficoltà, Cardona è riuscita a completare il modello in sei mesi, lavorando nel tempo libero.
Un modello funzionale e apprezzato
Il modello finale include anche una figura per illustrare le proporzioni, risultando utile non solo ai ricercatori ma anche nelle presentazioni ufficiali del progetto al Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Attualmente, SoLID è considerato un esperimento con potenziale rilevante nel campo della fisica nucleare, e la sua implementazione è in fase di valutazione da parte della National Science Agency.
Verso una nuova era della ricerca fisica
Grazie alla stampa 3D, il team del Jefferson Lab è riuscito a superare barriere nella visualizzazione e nella comunicazione di un progetto altamente complesso. Questo modello rappresenta un esempio significativo di come la tecnologia possa supportare la scienza nella comprensione e nella realizzazione di esperimenti all’avanguardia.
