MATERIALE AUTORIPARANTE STAMPATO IN 3D!

A tutti è capitato di rompere qualcosa e spesso la riparazione prevede costi elevati o tempi molto lunghi di attesa, magari per poi ottenere un prodotto meno efficiente di prima.

Quanto sarebbe bello avere a disposizione un materiale in grado di auto-ripararsi?

Non c’è dubbio sulla risposta…e per questo i ricercatori della University of Southern California Viterbi School of Engineering si sono impegnati con l’obbiettivo di crearne uno!

Si tratta di un nuovo tipo di materiale a base di una speciale resina, una specie di gomma stampata in 3D in grado di ripararsi da sola nel caso in cui si rompesse o si forasse.
Il metodo di stampa 3D utilizzato per la realizzazione di questo studio sfrutta la foto-polimerizzazione, ovvero si affida alla luce per solidificare una resina liquida in modo da poter ottenere forme o geometrie di qualsiasi tipo. Il processo di auto-riparazione è possibile grazie ai bisolfuri, ottenuti durante il processo per la reazione di un certo gruppo chimico chiamato tioli che va a contatto con un ossidante.

Per gli scienziati non è stato tutto semplice perché aumentando l’ossidante all'interno della reazione, il processo di auto-generazione diventa più forte, ma la foto-polimerizzazione si indebolisce, e si viene a creare una competizione tra i due comportamenti.
Solo dopo vari test, sono riusciti a trovare il giusto rapporto che garantisce una rapida esecuzione di entrambi i processi.

Ad oggi, la sperimentazione è arrivata a “stampare” in 5 secondi circa 17,5 mm quadrati di materiale, realizzando in 20 minuti veri oggetti capaci di ripararsi in poche ore. Nel loro studio, hanno notato come i prodotti realizzati, una volta tagliati a metà, sono stati in grado di auto-ripararsi in sole due ore (quattro nel caso di oggetti per l’elettronica) ad una temperatura di 60° continuando a mantenere la loro forza e funzionalità. In questo modo i ricercatori hanno mostrato che a diverse temperature, dai 40° ai 60°, il materiale può ripararsi quasi fino al 100%. 

Ma se i tempi di riparazione non dovessero sembrarvi troppo brevi, sappiate che si potrebbero ridurre maggiormente solamente con un innalzamento temperatura, perciò è possibile manipolare la velocità di riparazione variando la temperatura e se si volesse, il materiale potrebbe aggiustarsi anche a temperatura ambiente.

Questa scoperta potrebbe arrivare a rivoluzionare industrie come quella calzaturiera, dei pneumatici, della robotica morbida e persino dell’elettronica, andando a ridurre i tempi di produzione ed aumentare durata e resistenza del prodotto. 

Ma ovviamente le ricerche non sono destinate a fermarsi qui: gli scienziati vogliono proseguire nello sviluppo di nuovi materiali auto-richiudibili, capaci di fornire diversi livelli di rigidità, utili per alcune parti di veicoli, materiali composti ed eventualmente giubbetti anti-proiettile.

L'innovazione continuerà a stupirci e ad aggiustare non solo cose che si sono rotte con il tempo, ma anche la nostra idea di essere arrivati a costruire tutto. 

 

Riferimenti:

- https://www.tomshw.it/altro/suole-delle-scarpe-che-si-auto-riparano-il-segreto-e-nella-stampa-3d-basata-su-fotopolimerizzazione/
- http://www.stamparein3d.it/il-materiale-in-gomma-stampata-in-3d-che-puo-riparare-da-solo-se-si-rompe-o-si-fora/

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