Un team di ricercatori dell'Imperial College di Londra e dell'Università di Sheffield ha sviluppato un modo per imitare gli attributi dei reticoli cristallini per creare materiali stampati in 3D più resistenti. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Natura , il gruppo descrive come hanno trasferito le caratteristiche delle strutture microscopiche a polimeri stampati in 3D e reticoli in acciaio inossidabile con nodi e puntoni analoghi agli atomi e ai legami dei cristalli. Gang Seob Jung e Markus Buehler con il MIT offrono un pezzo di News and Views sul lavoro svolto dal team in Gran Bretagna nella stessa rivista.

I ricercatori notano che microscopici grani di cristallo si trovano nel cuore dei metalli, dando loro forza e resistenza alla frattura. Notano inoltre che l'orientamento dei reticoli dei grani in tali cristalli è importante per fornire tale resistenza. Non sempre in fila, o l'appoggio contro una struttura diversa aiuta a prevenire che i materiali da essi costituiti propaghino piccole fratture, rendendoli più robusti. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno applicato le stesse idee a oggetti stampati in 3D molto più grandi con la speranza di dare anche loro più forza.

I ricercatori sottolineano che la stampa 3D viene utilizzata per creare oggetti di molti tipi, uno dei quali è reticolo. Tali oggetti assomigliano tipicamente alle capriate tratteggiate che si trovano sui ponti ferroviari. Ma a causa del modo in cui sono fatti, strato per strato, tali reticoli sono soggetti a guasto completo se solo una singola cella si guasta. Per renderli più forti, i ricercatori hanno programmato una stampante 3D per creare reticoli con le stesse caratteristiche dei reticoli cristallini forti, con forme scatolari che fungono da singole celle, o grani, nelle loro prove, usavano granulometrie da cinque a quaranta millimetri di diametro.

I ricercatori hanno scoperto che il loro approccio ha portato a una maggiore resistenza negli oggetti simili a reticoli che hanno stampato. Riferiscono inoltre che, come con i cristalli, minore è la granulometria, più forte è l'oggetto risultante. Hanno anche scoperto che potevano far sì che una stampante creasse grani su misura e il modo in cui venivano stampati imitasse cristalli specifici, ognuno offre diversi attributi positivi nel prodotto finale. Suggeriscono che la loro tecnica potrebbe portare all'uso della stampa 3D in applicazioni così critiche come le pale delle ventole dei motori degli aeroplani.

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