Dossier
Innovazione, istruzioni per l’uso
23 Maggio Mag 2016 1616 23 maggio 2016

Tre dimensioni non bastano più: ecco la stampa 4D e 5D

Nelle stampanti all’avanguardia la quarta dimensione è data dal tempo, dalla flessibilità, dall’adattamento a condizioni variabili. Le applicazioni? Dai mobili che si montano da soli ai muscoli artificiali che reagiscono al contatto col sangue. E poi c’è la frontiera della stampa a cinque dimensioni

Stampante 4D

Fino a qualche anno fa, la stampa 3D sembrava una tecnologia rivoluzionaria a uso e consumo dei pionieri dell’innovazione. Partita negli anni ’70 unicamente nelle grandi aziende, alcuni decenni dopo si è iniziato a parlare di prototipazione rapida anche per le piccole imprese, del rilancio del settore artigianale che, grazie a una stampante a tre dimensioni, era in grado di abbattere i costi di ricerca e sviluppo per personalizzare prodotti e rendere competitivi tanti piccoli laboratori delle aziende italiane. Tanti casi come Maison 203, per esempio, una Pmi italiana che realizza gioielli in 3D. Oppure grandi brand come Ducati che con stampanti professionali Fdm (Fusion deposition modeling) ha accelerato il processo di engine design dentro la sede principale per sviluppare rapidamente i prototipi dedicati al racing. A questo va aggiunta la crescente cultura del do it yourself con la diffusione dei FabLab che ha avvicinato alla digital fabrication anche chi non ne fa un utilizzo professionale.

La stampa 4D e 5D rappresenta il futuro prossimo. Come comune denominatore rimane la stampa di un oggetto, ma aumentano le dimensioni. Da tre a quattro, dove la quarta dimensione è data dal tempo, dalla flessibilità, dall’adattamento a condizioni variabili

Ecco, questo è lo scenario attuale e oggi alla portata di molti, visto che una stampante 3D si acquista anche negli store della grande distribuzione dell’elettronica al costo di un personal computer. Eppure, i successivi step di questa tecnologia sono già su una rampa esponenziale. Già, la stampa 4D e 5D rappresenta il futuro prossimo. Come comune denominatore rimane la stampa di un oggetto, ma aumentano le dimensioni. Da tre a quattro, dove la quarta dimensione è data dal tempo, dalla flessibilità, dall’adattamento a condizioni variabili. Avete capito bene, saremo capaci di stampare un prodotto capace di reagire a uno stimolo esterno. Un prodotto stampato non più (o non solo) con un materiale plastico o un metallo, ma con un filamento organico o composito, che reagisce ad una grande varietà di stimoli esterni. Sì, ma quali saranno le applicazioni concrete? La stampa 4D migliorerà la nostra vita? Eccome, provate a pensare a una traduzione di questa tecnologia nella vita di tutti i giorni. Di che cosa abbiamo bisogno? Di semplicità e di rapidità. E allora, molto probabilmente succederà che una poltrona che ci arriva a casa dopo l’acquisto su un sito di ecommerce, dopo essere stata bagnata con un liquido reagente si monterà da sola. O magari, non avremo più bisogno dell’intervento di un idraulico perché un tubo rotto e scomodo da riparare sarà capace di rigenerarsi da solo perché il materiale sarà più simile all’epidermide che a un polimero.

Alcuni esempi di interazione della stampa 4D con oggetti di uso quotidiano

Pensate a un materiale organico stampato capace di deformarsi da solo perché reagisce a contatto con il sangue per la cicatrizzazione di un’emorragia interna. Fantascienza? No

Ma il campo che ci meraviglierà di più sarà quello dell’healthcare attraverso la biomedicina. Fin dai primi ani Novanta, come spiega Gregory T. Huang in un articolo del MIT Technology Review, scienziati e ingegneri hanno creato dei polimeri elettroattivi da utilizzare come sensori, attuatori e muscoli artificiali. Ecco, presto e in una dimensione massiva, quei polimeri saranno realizzabili con una stampante 4D e cambieranno la vita di chi ha subito un trauma e, magari, è ancora costretto su una sedia a rotelle. Oppure pensate a un materiale organico stampato capace di deformarsi da solo perché reagisce a contatto con il sangue per la cicatrizzazione di un’emorragia interna. Fantascienza? No, basta dare un’occhiata al video qui sotto, realizzato dai ricercatori dell’università di Harvard, che mostra un’orchidea stampata con inchiostro composito a base di hydrogel che reagisce al contatto con l’acqua, simulando il movimento di una pianta.

Un’orchidea stampata in 4D con inchiostro organico

Bene, come in classico processo additivo di stampa, ora aggiungiamo la quinta dimensione. Tre anni fa sembrava un progetto uscito dal film Minority Report, oggi è tutto vero. ( Continua a leggere su Centodieci )

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