Un nuovo approccio alla stampa 3D in situ accelera la fabbricazione dei termoindurenti
Integrazione tra solidificazione laser in situ e direct ink writing in un nuovo approccio sviluppato alla Xiamen University
Secondo la Xiamen University (XMU), un team di ricerca guidato dal professor Wu Dezhi presso il Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and Technology ha raggiunto un importante risultato nella stampa 3D di materiali termoindurenti. Lo studio, intitolato Laser-assisted direct three-dimensional printing of free-standing thermoset devices, è stato pubblicato su Nature.
Gli attuali metodi di direct ink writing assistiti da campi termici, acustici o ultravioletti presentano limiti in termini di efficienza di polimerizzazione, compatibilità dei materiali e possibilità di modulare le prestazioni, e richiedono spesso la deposizione e la successiva rimozione di materiali di supporto.
Il team ha sviluppato un approccio che integra la solidificazione in situ indotta da laser con la direct ink writing, consentendo la fabbricazione di strutture termoindurenti autoportanti, funzionali e di geometria arbitraria, senza l’uso di materiali di supporto.
Durante il processo di stampa, un laser focalizzato irradia il getto polimerico su scala micrometrica, inducendo una rapida reticolazione in meno di 0,25 secondi grazie a un intenso effetto fototermico. Questo metodo consente di raggiungere una risoluzione strutturale di 50 micrometri e permette di modulare le proprietà meccaniche fino a un fattore dieci e quelle elettriche fino a un fattore venti.
Offrendo una strategia produttiva rapida, stabile e programmabile per strutture termoindurenti, la tecnologia presenta un elevato potenziale per applicazioni in ambiti quali l’elettronica flessibile, la microfluidica, la soft robotics, gli organ-on-chip e gli scaffold biomedicali, che richiedono architetture tridimensionali complesse e un’elevata integrazione multifunzionale.
