Materiali programmabili, oltre la stampa a tre dimensioni

Materiali programmabili, oltre la stampa a tre dimensioni

Il MIT sta studiando materiali che possano modificarsi nel corso del tempo rispondendo ad un evento scatenante o a fenomeni fisici

di Andrea Bai pubblicata il , alle 08:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Mentre le stampanti 3D sono ancora nella fase iniziale della loro diffusione ecco che i ricercatori del MIT stanno lavorando alla possibilità di realizzare tecniche di stampa a quattro dimensioni, che permettano cioè di realizzare oggetti con caratteristiche strutturali che possono mutare nel corso del tempo, affidandosi all'acqua, al calore o alla luce per innescare il cambiamento.

Si tratta della possibilità di realizzare materiali programmabili, cioè con caratteristiche tali per cui sia possibile prevedere esattamente le loro modificazioni a seguito di un evento scatenante. Per comprendere meglio, è sufficiente pensare a ciò che accade ad una piccola striscia di legno quando viene bagnata: essa si torce in maniera imprevedibile, poiché le modificazioni che subisce sono legate al tipo di legno, ai pattern della fibra del legno al modo e alla zona in cui si bagna e via discorrendo. La possibilità di prevedere le modifiche strutturali permetterebbe quindi, in linea teorica, di usare un pezzo di legno che si modifichi nella forma voluta, aggiungendo semplicemente acqua.

E' facile capire come questo sia impossibile a farsi con il legno naturale. La stampa 3D permette però di realizzare dei surrogati del legno di qualunque composizione spessore e caratteristiche di grana: una adeguata comprensione del modo in cui il materiale si comporta, grazie anche a modelli computazionali, permette di stampare quindi un pezzo di legno artificiale che sia stato pre-programmato - progettando strati costruiti con vari spessori e direzioni della grana - in maniera che si possa "arricciare" nella forma voluta semplicemente bagnandolo. Il MIT Self-Assembly Lab, sotto la direzione di Sklyar Tibbits, ha sviluppato una serie di materiali programmabili, lavorando inoltre su materiali tessili e su altri materiali più esotici come la fibra di carbonio.


Programmable Wood
from Skylar Tibbits on Vimeo.

I ricercatori hanno lavorato a stretto contatto con Carbitex, una società che sviluppa una fibra di carbonio flessibile, realizzando una serie di materiali in fibra di carbonio che possono piegarsi, arricciarsi ed arrotolarsi in risposta ad una serie di eventi-trigger. Stampando vari materiali con questa fibra di carbonio è possibile dare luogo a curvature e pieghe localizzate esponendo il materiale alla luce, al calore o all'umidità, aprendo la porta ad una vasta gamma di applicazioni.


Programmable Carbon Fiber from Skylar Tibbits on Vimeo.

Il grande vantaggio di questi materiali programmabili è rappresentato dalla possibilità di realizzare elementi mobili in grado di reagire all'ambiente circostante senza dover ricorrere a complessi e costosi sistemi di attuatori e all'elettronica necessaria per controllarli. Il settore aerospaziale sta già investendo su questo genere di cose (Airbus sta lavorando con il MIT alla realizzazione di un regolatore per le prese d'aria dei motori jet) ma Tibbits ha già sottolineato come queste cose possano consentire la realizzazione di capi d'abbigliamento e calzature con lacci "automatici". E il MIT sta già confrontandosi con una compagnia specializzata in arredamenti per realizzare mobili che possano essere allestiti allo stesso modo in cui si apre una spugna.

5 Commenti
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peronedj22 Ottobre 2014, 10:57 #1
Esistono da anni i materiali programmabili, vedi il Nitinol
djfix1322 Ottobre 2014, 15:53 #2
non è proprio la stessa cosa del Nitinol...usato più che altro per piccoli attuatori e legato fortemente alla forma filamentosa; si comporta a memoria esclusivamente per temperatura (causabile anche da passaggio di corrente). reagire ad umidità e luce è tutt'altro lavoro.
peronedj22 Ottobre 2014, 17:03 #3
Originariamente inviato da: djfix13
non è proprio la stessa cosa del Nitinol...usato più che altro per piccoli attuatori e legato fortemente alla forma filamentosa; si comporta a memoria esclusivamente per temperatura (causabile anche da passaggio di corrente). reagire ad umidità e luce è tutt'altro lavoro.


vabbè, si tratta pur sempre di materiali programmabili, cambia solo il trigger. Poi la vedo dura per quelle striscioline di legno sostenere una certa forza, con i materiali metallici è tutta un'altra storia
TRF8322 Ottobre 2014, 21:24 #4
Sono l'unico che leggendo "calzature con lacci automatici" ha pensato alle Nike di Ritorno al futuro...?
Max81M23 Ottobre 2014, 09:33 #5

E io invece sono l'unco che ha pensato al metallo liquido di terminator 2?

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