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30 agosto 2023

Pisa, l’Università inventa l’elastomero a 3D

L’Ateneo pisano e lo Stefan Institute di Lubiana hanno scoperto un materiale liquido cristallino che può assumere e mantenere le 3 dimensioni.

Un ologramma solido. Un elastomero a tre dimensioni capace di assumere e conservare memoria di ogni forma programmata. E’ stato pubblicato su “Nature communications” il risultato della ricerca condotta dall’Università di Pisa e dal Jozef Stefan Institute di Lubiana sul primo materiale liquido cristallino che mantiene la memoria della sua forma riprogrammabile in 3D. Lo sviluppo di tale materiale è essenziale per il progresso della robotica e per applicazioni che vanno dai robot soft ai sensori. Dallo studio, spiega l’Ateneo pisano, “è nato il primo elastomero liquido cristallino shape memory, cioè a memoria di forma, riprogrammabile nelle tre dimensioni. La ricerca apre la strada a molteplici sviluppi futuri legati alla possibilità di associare questo materiale alla stampa 3D per realizzare oggetti di qualsiasi forma in modo del tutto versatile”.

Prima gli elastomeri liquido cristallini erano solo a 2 dimensioni

Prima di questa ricerca, gli elastomeri liquido cristallini, materiali capaci di modificare la propria forma in modo reversibile se sottoposti a stimoli esterni, come temperatura, campi elettrici o luce, venivano preparati essenzialmente in forma di film: potevano dunque solo accorciarsi o allungarsi, con una deformazione uniassiale. E così, nonostante si potessero raggiungere variazioni anche del 400% della forma iniziale, la geometria tipica dei film limitava le possibili applicazioni, che oggi sono soprattutto legate al campo dell’ottica, della micro e soft robotica e della sensoristica in generale.

Avrà geometrie molto varie e sarà usato nella robotica

“Il nuovo materiale che abbiamo creato ci ha permesso di ottenere geometrie e forme molto varie, passando di fatto da un mondo a due a un mondo a tre dimensioni – spiega Valentina Domenici del dipartimento di chimica dell’Università di Pisa -. La novità, inoltre, è che può essere rimodellato e riprogrammato ogni volta per ottenere oggetti con geometrie e forme sempre diverse. In futuro, potrà essere utilizzato con la tecnologia delle stampanti 3D oppure sfruttando le potenzialità della microfluidica, per applicazioni potenzialmente infinite”. La nuova classe di materiali creata e studiata negli anni dal gruppo di ricerca di Domenici e da quello sloveno guidato da Bostjan Zalar e dal ricercatore Andraz Resetic è chiamata “Pdlce” da “polymwerdispersed liquid crystalline elastomers”. (sg)

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