Passau sviluppa metodi 4D-CT per i materiali da stampa 4D nel network UE X-CELERATE

La Università di Passau partecipa al dottorato europeo X-CELERATE (Marie Skłodowska-Curie Doctoral Network) dedicato allo sviluppo di nuove metodologie di tomografia computerizzata a raggi X 4D (4D-CT) per materiali “smart” impiegati nella stampa 4D. Il progetto, coordinato dall’Università di Anversa, avvia le attività il 1° dicembre 2025 per quattro anni; a Passau sono previste due posizioni di dottorato nelle cattedre di Cognitive Sensor Systems (Prof. Christoph Heinzl) e Matematica/Elaborazione di Immagini Digitali (Prof. Tomas Sauer).  

Perché serve il 4D-CT nella stampa 4D
A differenza della stampa 3D che produce componenti rigidi, la stampa 4D crea strutture in grado di cambiare forma, colore o proprietà meccaniche sotto stimoli esterni (temperatura, campi magnetici, luce). Per progettare e validare questi materiali mancano ancora catene di misura e analisi che catturino la dinamica durante lo stimolo: qui entra in gioco il 4D-CT da laboratorio, indicato dal team di Passau come strumento ideale per osservare fenomeni finora “invisibili”.  

Cosa svilupperà X-CELERATE
Il consorzio lavorerà su strategie mirate di 4D-CT, ricostruzione e analisi temporale, metodi di controllo qualità e pipeline di visualizzazione. Un elemento chiave è l’imaging a contrasto di fase per evidenziare piccole differenze di densità in schiume polimeriche, idrogel e strati compositi, materiali tipici delle applicazioni 4D. L’obiettivo è fornire parametri affidabili per simulazioni, accelerare l’iterazione di progetto e oggettivare l’ispezione dalla prototipazione alle piccole serie.  

Chi partecipa e come verranno formati i ricercatori
X-CELERATE riunisce 14 partner in 9 Paesi tra accademia e industria, con un programma di formazione che combina ricerca su strumentazione XCT, sviluppo tecnologico e materiali avanzati. Il network è stato selezionato in un bando altamente competitivo (1.417 proposte, 190 finanziate).  

Il ruolo di Passau e del Fraunhofer EZRT
A Passau, il gruppo del Prof. Heinzl guida la ricerca in elaborazione di immagini basata sulla conoscenza al Fraunhofer Development Center for X-ray Technology (EZRT), parte del Fraunhofer IIS, con competenze su visualizzazione scientifica, visual analytics e tomografia a raggi X. Queste basi metodologiche alimentano la traiettoria del 4D-CT su dataset complessi e ad alta frequenza temporale.  

Inquadramento europeo e obiettivi tecnici
Nel quadro Horizon Europe / MSCA Doctoral Networks, X-CELERATE punta a: (1) strategie mirate per l’imaging 4D-CT; (2) metodi di quality control per sequenze tempo-risolte; (3) contrast-phase imaging in laboratorio per materiali a bassa densità (es. idrogel). La scheda CORDIS sintetizza sfide e impatti attesi su progettazione materiali e caratterizzazione dinamica.