Una super stampante per nano-oggetti

Molto attenta ai dettagli. Anzi, ai nanodettagli. Lo è la nuova stampante 3D messa a punto dalla University of Technology di Vienna (TU Vienna). E, cosa che la differenzia rispetto ai precedenti prototipi, è anche molto, molto veloce: stende linee di resina a un ritmo di 5 metri al secondo (i suoi predecessori arrivavano a qualche millimetro al secondo). Per avere un’idea, basti pensare che un modellino lungo circa 300 micrometri di una macchina da Formula 1, formato da 100 strati di resina (ciascuno dei quali consta di 200 linee) è stato stampato in 4 minuti (qui il video). Insomma, per ora detiene il record di velocità, il che potrebbe rendere finalmente la stampa di nano-oggetti – per gli strumenti medicali e per la microscopia, per esempio – un processo efficiente, pratico e affidabile.

“La tecnica ha già mostrato di poter essere applicata nella fabbricazione di ambienti 3D per la coltura delle cellule”, ha ricordato Jan Torgersen, uno dei ricercatori dell’Istituto di scienze dei materiali, su Ars Technica. 
La nano-stampante 3D superfast è stata anche in grado di dare forma a fibre ottiche nanoscopiche in un circuito elettrico. Questo si deve al particolare processo utilizzato: la litografia a due fotoni, che consiste nello sparare fasci laser su resina liquida. I punti colpiti solidificano e il laser lascia dietro di sé linee di resina indurita, larghe qualche centinaio di nanometri appena. Il nome della tecnologia si deve al fatto che questo processo si verifica solo se le molecole assorbono due fotoni alla volta. “La resina contiene molecole che vengono attivate dalla luce laser con particolari caratteristiche. L’attivazione si traduce in una serie di reazioni che coinvolgono altre parti del materiale, che solidificano”, ha puntualizzato Torgersen. 

Non è certo una tecnica nuova, ma la velocità finora non era il suo forte, come ha ricordato alla Bbc Jurgen Stampfl, alla guida del progetto: “Andava bene per le dimostrazioni, ma per costruire realmente degli oggetti potevano servire giorni. Con i nostri materiali e le nostre configurazioni abbiamo aumentato la velocità di 500 volte, in certi casi di 1.000”.  

In più è un sistema che non si limita a sovrapporre strati, ma può stendere linee di resina nelle tre direzioni (visto che si applica a resine liquide), e questo lo rendere ottimale anche per incorporare e unire oggetti, o per realizzare strutture molto complesse grandi quanto un granello di sabbia. 

L’avanzamento apportato dal team della TU Vienna, sviluppato all’interno del progetto europeo PhotoCam Program, riguarda il sistema di controllo degli specchi che focalizzano il laser e lo sviluppo di un particolare tipo di resina, riporta ancora la Bbc. Il gruppo di Stampfl sta ora cercando di realizzare altre resine con le stesse caratteristiche che siano anche bio-compatibili: “Sappiamo infatti di poter stampare queste strutture anche in presenza di cellule, cioè in vivo, dal momento che usiamo laser a infrarossi, completamente innocui per i tessuti biologi”, ha spiegato il ricercatore.

via wired.it