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title: "Ricercatori sviluppano stampe 3D in grado di strisciare, piegarsi e scattare"
url: https://www.voxelmatters.com/it/ricercatori-sviluppano-stampe-3d-in-grado-di-strisciare-piegarsi-e-scattare/
date: 2024-12-03
modified: 2024-12-03
lang: it
author: "Edward Wakefield"
description: "Secondo quanto reso noto dalla Oregon State University, un team di ricercatori ha sviluppato un innovativo approccio alla stampa 3D per materiali in grado di mutare la propria forma, paragonabili..."
categories:
  - "Ricerca AM"
  - "Robotica"
tags:
  - "future"
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# Ricercatori sviluppano stampe 3D in grado di strisciare, piegarsi e scattare

[Secondo quanto reso noto dalla Oregon State University,](https://news.oregonstate.edu/news/new-3d-printing-approach-means-better-biomedical-energy-robotics-devices) un team di ricercatori ha sviluppato un innovativo approccio alla stampa 3D per [materiali in grado di mutare la propria forma](https://www.voxelmatters.com/stanford-researchers-3d-print-nanoparticles-for-shapeshifting-materials/), paragonabili a muscoli, che potrebbe [migliorare le applicazioni in ambito di robotica](https://www.voxelmatters.com/3d-printed-flxo-project-aims-to-democratize-soft-robotics/), biomedicina e industria energetica. Le strutture in elastomero cristallino liquido (LCE), stampate da Devin Roach del College of Engineering dell’OSU e dai suoi collaboratori, sono in grado di strisciare, piegarsi e scattare immediatamente dopo la stampa.

“Gli LCE sono, sostanzialmente, motori morbidi,” ha spiegato Roach, professore associato di ingegneria meccanica. “Essendo morbidi, a differenza dei motori tradizionali, si adattano perfettamente ai nostri corpi altrettanto morbidi. Possono quindi essere utilizzati, ad esempio, come dispositivi medici impiantabili per somministrare farmaci in punti specifici, come stent per interventi mirati o come impianti uretrali per trattare l’incontinenza.”

Gli elastomeri cristallini liquidi sono reti polimeriche leggermente reticolate, capaci di cambiare forma in maniera significativa in risposta a determinati stimoli, come il calore. Questi sono in grado di convertire l’energia termica, ad esempio quella proveniente dal sole o da correnti alternate, in energia meccanica, immagazzinabile e utilizzabile al bisogno.

“I robot flessibili che incorporano gli LCE potrebbero esplorare aree pericolose o inaccessibili agli esseri umani,” ha aggiunto Roach. “Inoltre, mostrano potenziale nell’aerospaziale come attuatori per sistemi automatizzati, ad esempio nelle manovre di aggancio nello spazio profondo, nel dispiegamento di radar o nell’esplorazione extraterrestre.”

![Oregon State University develops 3D prints that can crawl, fold, and snap - improving robotics, biomedical, and energy applications.](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2024/12/54168931461_f044cfd01f_o-copy_0.png)La funzionalità degli elastomeri cristallini liquidi si basa sulla loro combinazione di anisotropia e viscoelasticità. L’anisotropia indica una dipendenza direzionale delle proprietà, come la resistenza del legno lungo la venatura rispetto a quella trasversale. I materiali viscoelastici, invece, combinano viscosità – resistendo al flusso, un po' come fa il miele – ed elasticità, tornando alla forma originale una volta rimosso lo stress, come la gomma.

Le proprietà di cambiamento di forma degli LCE dipendono dall’allineamento molecolare all’interno del materiale. Roach e i suoi collaboratori, tra cui ricercatori di Harvard, della University of Colorado, del Sandia National Laboratory e del Lawrence Livermore National Laboratory, hanno scoperto un metodo per allineare le molecole utilizzando un campo magnetico durante un particolare processo di stampa DLP.

“Allineare le molecole è la chiave per sfruttare appieno il potenziale degli LCE e consentire il loro utilizzo in applicazioni avanzate e funzionali,” ha spiegato Roach. “Il nostro lavoro apre nuove possibilità per la creazione di materiali avanzati che rispondono agli stimoli in modo utile, con il potenziale di apportare innovazioni in molteplici settori.”

I ricercatori hanno variato l’intensità del campo magnetico e studiato in che modo questo e altri fattori, come lo spessore di ogni strato stampato, influenzassero l’allineamento molecolare. Ciò ha permesso loro di stampare forme complesse in elastomero cristallino liquido capaci di cambiare in modi specifici quando riscaldate.

Lo studio, [pubblicato su Advanced Materials,](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414209) è stato patrocinato dalla National Science Foundation e dall’Air Force Office of Scientific Research.

In una ricerca correlata [pubblicata su Advanced Engineering Materials,](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adem.202401796?af=R) Roach ha condotto un team di studenti della Oregon State e collaboratori del Sandia National Laboratory, del Lawrence Livermore e della Navajo Technical University nell'esplorazione del potenziale degli elastomeri cristallini liquidi nel damping meccanico.

Il damping meccanico si riferisce alla riduzione o dissipazione dell’energia di vibrazioni o oscillazioni in sistemi meccanici, inclusi ammortizzatori automobilistici, smorzatori sismici che proteggono gli edifici dai terremoti e smorzatori per ponti volti a minimizzare le oscillazioni causate da vento o traffico.

Gli studenti Adam Bischoff, Carter Bawcutt, Maksim Sorkin e altri ricercatori hanno dimostrato che la stampa 3D con tecnologia direct ink writing può essere utilizzata per realizzare dispositivi di smorzamento meccanico in grado di dissipare efficacemente l'energia su un'ampia gamma di velocità di carico.