I ricercatori del MIT Lincoln Laboratory hanno sviluppato un innovativo sistema per la stampa 3D di oggetti in vetro a bassa temperatura e ad alte prestazioni.
Di per sé la sperimentazione ha già portato a stampare il vetro in 3D, ma la novità è proprio la netta riduzione della temperatura necessaria al processo. Solitamente la post elaborazione del vetro comporta l’esposizione a temperature vicine ai 1000 °C per produrre un materiale completamente inorganico. Indipendentemente dal sistema utilizzato per la stampa, ovvero con inchiostro diretto, litografia a due fotoni o stereolitografia, il processo richiede comunque l’uso di una strumentazione refrettaria e non termosensibile, limitando moltissimo la scelta delle materie prima da poter impiegare. Le tecniche emergenti per la generazione additiva di strutture inorganiche hanno il potenziale per sconvolgere le industrie della ceramica e del vetro. Il vetro offre vantaggi rispetto ad altri materiali di produzione additiva, come una migliore biocompatibilità e una maggiore stabilità termica. Ma i metodi attuali per la sua produzione richiedono temperature elevate per ottenere una parte completamente inorganica.
La risposta è nel nanocomposto utilizzato: una soluzione di silicato di sodio incorporata a nanoparticelle funzionali, nonché a nanoparticelle di silice fumata per aumentare la solubilità. Messi insieme questi tre elementi possono essere di fatto stampati a base temperature, ottenendo comunque una varietà di materiali dalle molteplici caratteristiche. Aggiungendo al processo di polimerizzazione un bagno di olio minerale, inoltre, il materiale ha mostrato maggiore stabilità e resistenza.
La sperimentazione continua
Un punto ancora da ottimizzare tuttavia, a detta degli stessi scienziati del MIT, è l’aumento della chiarezza ottica. È stato mostrato un sistema modulare che può essere sintonizzato per stampare una grande varietà di vetri inorganici con nanomateriali funzionali incorporati (dielettrici, metallici e ottici).
