Durante l’ultima edizione di NanoInnovation 2021 (22-24 settembre a Roma) il Politecnico di Torino e il CNR-IMM hanno organizzato un workshop tematico dedicato alle tecnologie 3D e 4D printing, con focus sui materiali polimerici e nanocompositi.
La stampa 3D, considerata da molti uno dei pilastri fondamentali dell’industria 4.0, prevede l’utilizzo di differenti tecnologie per la fabbricazione sia di oggetti per uso quotidiano, come scarpe, componenti di hobbistica, accessori per auto e biciclette, sia di materiali funzionali e intelligenti e componenti avanzati e personalizzati, come schede elettroniche, farmaci e tessuti biologici.
Durante il workshop, moderato da Ignazio Roppolo e Annalisa Chiappone del Politecnico di Torino, i relatori, e rappresentanti dell’industria e dell’accademia, hanno mostrato il grande fermento che ruota intorno alla stampa 3D, ed ai materiali, di metodi e di strumentazioni ad essa collegati.
Ricerca accademica
Dal lato della ricerca accademica, sono stati presentati studi sullo sviluppo di materiali funzionali e intelligenti, di componenti innovativi e di strumentazione da laboratorio da parte di tre gruppi di ricerca.
Il primo intervento, da parte di Shlomo Magdassi dall’Università Ebraica di Gerusalemme, ha riguardato su tematiche di materiali avanzati per la stampa 3D, come la produzione di strutture porose tramite emulsioni a base di olio e acqua, la stampa 3D di oggetti vetrosi a partire da composti polimerici, lo sviluppo di materiali autorigenerativi (Self-Healing) e infine la produzione di oggetti con proprietà regolabili a seconda delle intorno ambientale. Tali oggetti, noti come strutture 4D, trovano applicazioni attualmente nella cosiddetta robotica soft per la creazione di dispositivi che possano rispondere agli stimoli esterni (come la temperatura o il pH), adattandosi alle condizioni circostante per compiere un determinato compito. Il secondo intervento, da parte di Valentina Bertana dal Politecnico di Torino, ha presentato alcune tecniche per la fabbricazione di strutture tridimensionali con proprietà di conduzione elettrica, attraverso l’utilizzo di polimeri intrinsecamente conduttori o caricando i compositi con elementi conduttori (quali nanoparticelle di argento o nanotubi di carbonio). Sono stati anche presentati processi di nano-fabbricazione tramite la polimerizzazione a due fotoni (two-photon polymerization) per lo sviluppo di innovativi sistemi microfluidici.
Ricerca industriale
A livello industriale, Gustavo Gonzalez dall’associazione Italiana per La Ricerca Industrial (Airi), ha presentato un panorama della opportunità e limiti della stampa 3D polimerica, analizzando gli impatti socioeconomici attesi. In particolare, l’intervento Airi ha mostrato gli scenari della stampa 3D per il mondo manufatturiero, le principali strategie di applicazione e commercializzazione, i limiti, le opportunità e le sfide che la stampa 3D polimerica deve superare per raggiungere il suo massimo potenziale. Lorenzo Calabri dall’ART-ER, ha mostrato un esempio di iniziative di supporto alle aziende per ’integrazione della stampa 3D nel mondo industriale, in relazione al progetto pilota europeo The Vanguard Initiative.
Settori applicativi
La stampa 3D può trovare applicazione in molteplici ambiti, ad esempio nelle tecniche metrologiche (Paolo Bariani dal Schaefer South-East Europe s.r.l.) o nel mondo della robotica, (Giancarlo Rizza dall’École Polytechnique de Paris, France) attraverso, la fabbricazione di oggetti funzionali e responsive. Inoltre, è stato presentato, da Stefano Bertoldo dall’INFN-LNL, visioni più applicative della stampa 3D a livello di laboratorio per realizzare elementi specifici come sample holder o supporti di plastica per il rilevamento di particelle in sospensione.
Presentazioni
La presentazione da parte di Airi è disponibile al seguente link, le altre presentazioni del convegno invece sono disponibili sul sito nanoinnovation2021.eu
