4D printing: la rivoluzione della forma

Stratasys_MITL’innovazione nel mondo dello stampaggio 3D corre rapida. Nuove applicazioni vengono sperimentate, nuovi materiali testati e adattati alla tecnologia, nuovi hardware vengono sviluppati e commercializzati. Ma, nonostante questa continua innovazione, sembra che stia facendo capolino una nuova tecnologia che ingloba – e quasi supera – la fabbricazione additiva: lo stampaggio 4D, in cui la quarta dimensione è il tempo. Per “4D printing” si intende lo stampaggio di materiali intelligenti e programmabili, in grado cioè di cambiare forma, proprietà o di compiere azioni specifiche – come per esempio di autoassemblarsi nel tempo –, in seguito a uno stimolo esterno come calore, vibrazioni, gravità, magnetismo o elettricità. É un ulteriore passo avanti che allarga le già ampie possibilità offerte dalla fabbricazione additiva, che è stato sviluppato con l’obiettivo di semplificare le infrastrutture e i meccanismi comunemente impiegati tramite la progettazione di elementi programmabili o auto-assemblanti. La tecnologia permette inoltre di abbattere uno dei maggiori vincoli del 3DP: il volume di stampa. Oggi, infatti, è possibile ottenere solo oggetti più piccoli della stampante, mentre il 4DP permette invece di creare dei manufatti in configurazione compatta, in grado di espandersi e guadagnare una forma diversa, di maggiori dimensioni, in conseguenza di uno stimolo preimpostato in fase di progettazione.

Cos’è il 4D printing
Tutto è partito dal Self-assembly Lab, un laboratorio presso il celebre Massachusetts Institute of Technology (MIT), coordinato dall’architetto/designer/computer scientist Skylar Tibbits .

Il principio di base è scalabile, quindi il numero di possibili applicazioni è enorme, dalla scala nano e micrometrica per impianti biomedicali che si comprimono al momento dell’inserimento nel corpo e una volta al suo interno recuperano la loro forma, magari per riparare un’arteria, fino alla progettazioni di ponti e infrastrutture.
Il team di Tibbits ha già stretto una collaborazione con Stratasys, attraverso cui è stato sviluppato un materiale stampabile in grado di attivarsi a contatto con l’acqua, e conseguentemente di cambiare forma, con il quale è stato creato un elemento che, una volta immerso, reagisce e assume la configurazione di un cubo.

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