Altolà ai 'capricci' dei materiali molli stampati in 4D, per la fabbricazione di oggetti (e perfino organi) che cambiano forma nel tempo: il loro comportamento non lineare può essere finalmente controllato grazie alla matematica, che permette di progettare la formazione di pieghe superficiali con dinamiche simili alla comparsa delle rughe d'espressione sul viso o delle circonvoluzioni del cervello. La 'formula' giusta l'ha trovata Pasquale Ciarletta, del Laboratorio Mox presso il Dipartimento di Matematica del Politecnico di Milano, grazie a uno studio pubblicato sulla rivista Nature Communications.
La comprensione dei nuovi fenomeni fisici legati alla stampa digitale è di basilare importanza per guidare lo sviluppo tecnologico di questa vera e propria rivoluzione industriale. Una delle difficoltà più grandi "riguarda la complessità dei materiali molli usati per la stampa 4D, che possono deformarsi in modi estremamente diversi rispondendo alle sollecitazioni in maniera non lineare", spiega Ciarletta all'ANSA.
"La prima evidenza di questo fenomeno venne osservata più di un secolo fa durante lo sviluppo delle fotografie: la gelatina tendeva a corrugarsi, facendo apparire le immagini fuori fuoco". Questi 'capricci' dei materiali sono stati indagati per anni e ora, per la prima volta, diventa possibile prevederli, aprendo alla fabbricazione a basso costo di oggetti soffici con forma programmabile ed aggiustabile, ad una scala che va fino al milionesimo di centimetro.
Numerose le applicazioni di questa scoperta, come la realizzazione di circuiti elettronici flessibili e indossabili, materiali intelligenti che adattano le proprie funzioni all'ambiente circostante, dispositivi biomedici integrati in un microchip e oggetti microscopici capaci di auto-assemblarsi. "Una possibile applicazione - aggiunge l'esperto - potrebbe riguardare perfino la stampa in 4D di un cervello artificiale, formato da cellule nervose coltivate su una 'impalcatura' capace di crescere e svilupparsi nel tempo, proprio come fa il nostro cervello".
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