I ricercatori della Purdue University hanno ideato un metodo di stampa 3D in grado di produrre materiali energetici con caratteristiche geometriche fini più velocemente e con meno spese rispetto ai metodi tradizionali, allo stesso tempo è più sicuro e più rispettoso dell'ambiente.

Jeffrey Rhoads, un professore della Purdue's School of Mechanical Engineering, ed Emre Gunduz, un ex professore assistente di ricerca presso la scuola, insieme ad alcuni colleghi, hanno lanciato una startup di proprietà della facoltà chiamata Next Offset Solutions Inc. che produce stampanti e materiali energetici, compresi i combustibili solidi per missili, altri propellenti e articoli pirotecnici. I materiali energetici sono prodotti attraverso un metodo che permette alla stampante di produrre materiali viscosi con una consistenza simile all'argilla.

"È come la stampa Play-Doh del 21° secolo, " ha detto Rhoads.

Il processo consente ai ricercatori di depositare in sicurezza materiali energetici con un alto livello di precisione.

"Abbiamo dimostrato che possiamo stampare questi materiali energetici senza vuoti, che è la chiave, " ha detto Rhoads. "I vuoti sono cattivi nei materiali energetici perché in genere portano a incoerenti, a volte catastrofico, brucia."

La stampante funziona in modo simile alle tipiche stampanti 3D, tranne per il fatto che applica vibrazioni ultrasoniche ad alta ampiezza all'ugello, riducendo l'attrito sulle pareti dell'ugello e consentendo così il passaggio dei materiali altamente viscosi. Il metodo consente anche un controllo preciso del flusso.

I ricercatori della Purdue hanno anche utilizzato il metodo per stampare impianti biomedici, farmaci personalizzati e altri prodotti. Next Offset Solutions è principalmente focalizzata sulla produzione di materiali energetici, ma sta esplorando anche altre strade per la tecnologia.

Rhoads ha affermato che la stampante è migliore dei metodi tradizionali di produzione di energia perché non si basa sui solventi per ridurre la viscosità, il che significa una produzione più rapida, costi inferiori e un processo più rispettoso dell'ambiente.

"Alcuni di questi processi utilizzano letteralmente una tonnellata di solventi di cui non abbiamo bisogno, " ha detto Rhoads.

Il processo è anche più sicuro perché la stampante può essere utilizzata in remoto.

"Non c'è bisogno che ci sia una persona che si interfaccia con il sistema. Questo è un grande vantaggio dal punto di vista della sicurezza, " ha detto Rhoads.

Porta anche una nuova soluzione per un settore che spesso è lento a cambiare, perché ci vuole molto tempo e denaro per ottenere materiali qualificati dai dipartimenti della Difesa e dell'Energia. Next Offset Solutions utilizza materiale già qualificato e cambia invece il processo.

Rhoads è direttore operativo presso Next Offset Solutions e Gunduz, che ora è professore alla Naval Postgraduate School di Monterey, California, è il responsabile della tecnologia. La società ha anche assunto un dirigente senior di una società Fortune 100 per ricoprire la carica di presidente.

Next Offset Solutions è interessata a fornire le stampanti ei prodotti che producono ai dipartimenti della Difesa e dell'Energia e ai loro appaltatori. Il nuovo processo di stampa 3D è stato brevettato con l'aiuto del Purdue Office of Technology Commercialization.

L'azienda sta inoltre lavorando ad altre ricerche avanzate, sviluppo, test, e valutazione nello spazio della produzione additiva e dei materiali energetici.