Cambia la stampa 3D, ora scolpisce con la luce

Stampa 3D

ROMA. – Stampare oggetti in 3D con coppie di fasci di luce laser e superare il tradizionale metodo basato sulla sovrapposizione di strati di materiale: è questa la nuova tecnica che promette di rendere più rapida, precisa ed economica la produzione di oggetti molto diversi fra loro, dai biosensori alle celle fotovoltaiche fino a futuri microrobot.

Pubblicato sulla rivista Nature, il metodo è stato messo a punto dal gruppo dell’università di Harvard guidato da Dan Congreve. “Questa nuova tecnica di stampa, detta tecnicamente con 2 fotoni a 2 step, rappresenta il futuro della stampa 3D”, ha commentato l’esperto di microfabblicazione dell’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), Virgilio Mattoli.

Si tratta di un’evoluzione hi-tech del metodo più di stampa 3D più usato in ambito industriale, quello dei cosiddetti Sintetizzatori laser selettivi (Sls), strumenti che usano impulsi laser per fondere in maniera molto precisa delle polveri che si trovano in un cassone: solo le parti colpite dal laser si fondono tra loro per dar vita a un oggetto che sembra così emergere dalle polveri. E’ una soluzione molto differente da quella usata delle più popolari stampanti 3D che sovrappondono sottili strati di resina riscaldata. Più che costruire strato su strato, le macchine Sls sembrano invece scolpire oggetti con la luce.

“In questi ultimi anni le stampanti a Sintetizzazione hanno fatto altri enormi passi in avanti e i nuovi dispositivi ‘a 2 fotoni a 2 step’ rappresentano lo stato dell’arte nel settore”, ha aggiunto Mattoli. Al centro di queste stampanti viene posto un liquido gelatinoso composto da minuscole microcapsule, fatte da polimeri, che una volta colpiti dai fasci laser si solidificano. Controllando in modo accuratissimo il laser è possibile così scolpire il gel usando semplicemente dei fasci di luce.

“Si possono realizzare forme davvero 3D liberandosi del vincolo tradizionale di dover sovrapporre gli strati uno sull’altro”. Il nuovo dispositivo realizzato dai ricercatori di Harvard ha permesso ora di migliorarne la precisione e ridurne i tempi di realizzazione, il tutto usando laser meno costosi: “un traguardo importante – ha precisato il ricercatore italiano – e sono molti i gruppi di ricerca che in questi mesi hanno raggiunto risultati analoghi”.

Da pure frontiere della tecnologia, queste nuove stampanti si preparano ora a lavorare operativamente per realizzare oggetti e materiali finora impossibili. Potendo controllare la solidificazione di minuscoli polimeri è infatti possibile costruire materiali su misura, utili ad esempio per migliorare l’efficienza di celle solari o per costruire piccolissimi sensori, o ancora per ottenere minuscole macchine delle dimensioni di pochi nanometri.

“Uno dei nostri obiettivi è stampare in 5D, ossia oggetti tridimensionali capaci di ‘vivere’ in altre due dimensioni: modificarsi nel tempo ed essere controllati. Recentemente abbiamo stampato interamente degli accelerometri, in futuro – ha concluso Mattoli – vorremmo costruire micromacchine ben più complesse”.

(di Leonardo De Cosmo/ANSA)