I chimici della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) hanno sviluppato un modo per integrare i liquidi direttamente nei materiali durante il processo di stampa 3D. Questo permette, Per esempio, agenti medici attivi da incorporare nei prodotti farmaceutici o liquidi luminosi da integrare nei materiali, che consentono il monitoraggio dei danni. Lo studio è stato pubblicato su Tecnologie avanzate dei materiali .

La stampa 3D è ora ampiamente utilizzata per una vasta gamma di applicazioni. In genere, però, il metodo è limitato ai materiali che vengono liquefatti tramite il calore e diventano solidi dopo la stampa. Se il prodotto finito deve contenere componenti liquidi, questi vengono solitamente aggiunti in seguito. Questo richiede tempo e denaro. "Il futuro sta in metodi più complessi che combinano più fasi di produzione, " afferma il professor Wolfgang Binder dell'Istituto di chimica della MLU. "Ecco perché stavamo cercando un modo per integrare i liquidi direttamente nel materiale durante il processo di stampa".

A questo sforzo, Binder e il suo collega Harald Rupp hanno combinato i comuni processi di stampa 3D con metodi di stampa tradizionali come quelli utilizzati nelle stampanti a getto d'inchiostro o laser. I liquidi vengono aggiunti goccia a goccia nel punto desiderato durante l'estrusione del materiale di base. Ciò consente loro di essere integrati direttamente e in modo mirato nel materiale.

I chimici hanno potuto dimostrare che il loro metodo funziona attraverso due esempi. Primo, hanno integrato una sostanza liquida attiva in un materiale biodegradabile. "Siamo stati in grado di dimostrare che il principio attivo non è stato influenzato dal processo di stampa ed è rimasto attivo, " spiega Binder. Nell'industria farmaceutica, tali materiali vengono utilizzati come depositi di farmaci che possono essere lentamente scomposti dall'organismo. Possono essere utilizzati dopo le operazioni, Per esempio, per prevenire l'infiammazione. Questo nuovo processo potrebbe facilitare la loro produzione.

In secondo luogo, gli scienziati hanno integrato un liquido luminoso in un materiale plastico. Quando il materiale si danneggia, il liquido fuoriesce e indica dove si è verificato il danno. "Potresti imprimere qualcosa di simile in una piccola parte di un prodotto che è esposta a livelli di stress particolarmente elevati, " dice Binder. Ad esempio, in parti di automobili o aerei sottoposte a forti sollecitazioni. Secondo Legante, i danni ai materiali plastici sono stati finora difficili da rilevare, a differenza dei danni ai metalli, dove i raggi X possono esporre micro-crepe. Il nuovo approccio potrebbe quindi aumentare la sicurezza.

Il processo combinato è concepibile anche per molti altri campi di applicazione, dice il chimico. Il team prevede presto di utilizzare il metodo per stampare parti di batterie. "Quantità maggiori non possono essere prodotte in laboratorio con il nostro setup, " spiega Binder. Per produrre quantità industriali, il processo deve essere ulteriormente sviluppato al di fuori dell'università.