Ricercatrici del PERC personalizzano materiali energetici con la stampa 3D

Secondo quanto reso noto dalla Purdue University, Diane Collard, scienziata ricercatrice del Purdue Energetics Research Center (PERC), sta sviluppando nuovi materiali energetici grazie alla stampa 3D, con l’obiettivo di renderli più efficienti, sicuri e performanti. Questi materiali, che includono esplosivi, propellenti e pirotecnici, devono le loro prestazioni ottimali a fattori come la potenza dell’esplosione, la sensibilità, la velocità di combustione e il rilascio di energia.

Collard sta conducendo un progetto innovativo in collaborazione con l’Air Force Research Laboratory (AFRL) al fine di potenziare la forza esplosiva utilizzando involucri reattivi dotati di strutture interne variabili. Grazie a tecniche di manifattura additiva che permettono di stampare simultaneamente materiali diversi, è possibile creare combinazioni uniche capaci di influenzare il modo in cui il materiale si frammenta o rilascia energia.

“Questi materiali possono essere personalizzati per diversi casi d’uso ed è proprio questo il grande vantaggio della manifattura additiva,” ha spiegato Collard. “Se si ha in mente una missione specifica o un requisito particolare in termini di prestazioni, la manifattura tradizionale o standardizzata potrebbe non essere la soluzione migliore, poiché è più adatta a produrre grandi quantità di pezzi e progetti standardizzati.”

Gli involucri reattivi che circondano il materiale energetico offrono un ulteriore controllo sulle prestazioni del materiale stesso. Ad esempio, se la missione richiede un’esplosione a basso impatto, gli involucri possono essere progettati per essere assorbiti nella reazione, aumentando così la sicurezza e riducendo l’impatto ambientale dei materiali.

Kelsea Miller, ingegnere meccanico presso l’AFRL e principale collaboratrice di Collard in questo progetto, si sta concentrando sullo sviluppo di materiali energetici con proprietà funzionali graduate. Miller ritiene che il lavoro di Collard consentirà all’AFRL di creare un sistema volto a modellare, progettare e produrre questi materiali su larga scala.

“Il mio lavoro all’AFRL riguarda lo sviluppo di strategie per l’elaborazione dei materiali reattivi,” ha dichiarato Miller. “Come possiamo produrli? Come possiamo trasformare queste tecnologie in soluzioni scalabili, ma comunque personalizzabili in termini di reattività ed energia? Diane sta facendo grandi progressi in questo campo e credo che i dati che ne ricaveremo saranno estremamente significativi.”