Nonostante la maggior parte delle stampanti 3D ora in circolazione lavorino filamenti, molti esperti del settore ritengono che il potenziale creativo di questa tecnologia sia in altri materiali come la resina ed i metalli che, per le loro proprietà, possono essere utilizzati per molti più oggetti e componenti. Un team di ingegneri con sede a Londra ha sperimentato con successo la stampa 3D utilizzando il grafene.

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Il grafene è un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio, proprio come  i diamanti o la guida in matite. Tuttavia, a differenza di molte forme di carbonio il grafene è un materiale 2D che consiste in un foglio di spessore esagonale con un singolo atomo. Le sue proprietà sono particolarmente interessanti: non solo si tratta di un materiale molto leggero e flessibile, ma è anche estremamente resistente, circa cento volte in più dell’acciaio, pur essendo un conduttore molto efficiente di calore ed elettricità.
Attualmente il grafene è particolarmente utilizzato nei prodotti elettronici, ma non tutti sanno che, da ormai molti anni, molti ingegneri sono alla ricerca di metodi di fabbricazione 3D che utilizzino tale materiale. Finalmente sembra che si sia giunti ad un traguardo: a condurre la scoperta, un team del Dipartimento dei Materiali presso l’Imperial College di Londra, composto da Esther Garcia Tunon Blanca, Suelen Barg, Victoria Garcia Rocha e il professor Eduardo Saiz Gutierrez, in collaborazione con team provenienti dall’Università di Warwick, dall’Università di Bath, e da la Universidad de Santiago de Compostela.
La produzione di oggetti in grafene richiede una struttura precisa caratterizzata da forme esagonali. Per rendere possibile ciò, il team dell’Imperial College ha sviluppato un tipo di ”filamento FDM”, composto da fiocchi di grafene modificati chimicamente e poi mescolati con un tipo di polimero sensibile, in modo da assicurarsi che le parti in grafene abbiano il giusto livello di viscoelasticità.

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In origine l’obiettivo era quello di stampare strutture 3D in grafene completo, piuttosto che compositi – spiega Esther García-Tuñon Blanca che ha guidato lo studio – ma ciò sarebbe stato possibile in un sistema a base di acqua. Il grafene è un materiale molto idrofobo quindi non è possibile formulare direttamente un inchiostro a base d’acqua. Ecco perché i nostri ricercatori hanno utilizzato grafene modificato chimicamente. Le nostre formulazioni hanno il flusso e le proprietà fisiche che ci servono per il processo di deposizione del filamento richiesto in stampa 3D ed hanno bisogno di fluire attraverso ugelli molto piccoli. Una volta stampate le strutture in grafene, queste vengono trattate chimicamente in modo da preservare tutte le caratteristiche del materiale. Dopodiché, queste stampe possono essere manipolate in vari modi a seconda dei vari utilizzi”.

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La ricerca è senza dubbio di grande successo, anche se il dottor García-Tuñon ammette che “ci sono ancora molte sfide da superare per migliorare questa tecnica e successivamente magari commercializzarla“.

 

By Categories: NotiziePublished On: 17 Febbraio, 2015

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