Le prime ceramiche al mondo stampate in 4D

Cambiano forma a seconda degli stimoli esterni

Redazione ANSA

Resistenti e dalle forme complesse e aerodinamiche, arrivano gli oggetti realizzati con la prima stampante 4D per uno dei materiali più difficili da gestire, la ceramica. Adesso è possibile stampare con questo materiale oggetti che cambiano forma a seconda degli stimoli esterni, come la temperatura. Descritto sulla rivista Science Advances, il risultato si deve al gruppo della City University di Hong Kong, guidato da Lu Jian.

La ceramica si è finora rivelata ostica per le stampanti in 3D perchè i materiali usati come 'ingredienti' (i cosiddetti precursori) sono risultati difficili da deformare e realizzare con forme complesse. Per superare questi problemi i ricercatori hanno sviluppato un nuovo 'inchiostro di ceramica', fatto di polimeri e nanoparticelle di ceramica, grazie a cui hanno stampato in 3D gli 'ingredienti' morbidi, che possono poi essere deformati e allungati oltre 3 volte la loro lunghezza iniziale, permettendo di realizzare forme complesse, come quelle degli origami.

Con il calore giusto, si possono realizzare ceramiche dalle forme complicate. E dopo essere riusciti a sviluppare questi materiali elastici, i ricercatori hanno raggiunto un altro traguardo, mettendo a punto due metodi per stampare ceramiche in 4D. La stampa 4D combina quella tridimensionale con una quarta dimensione, quella del tempo.

Gli oggetti così ricavati possono essere rimodellati o auto-riassemblarsi nel tempo con uno stimolo esterno, come una forza meccanica, la temperatura o un campo magnetico. In questo caso è stata usata l'energia elastica conservata nei materiali allungati. Una volta rilasciati, i materiali 'stirati' si sono auto-rimodellati, e dopo essere stati trattati con il calore, sono diventati delle ceramiche meccanicamente robuste. Le applicazioni possono essere molte, dagli strumenti elettronici all'aviazione e l'industria aerospaziale.

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