Laboratorio di sostenibilità
Stampa 3D di materiali riciclabili ecologica
La Manifattura Additiva fa uso di svariate tecniche di fabbricazione basate su principi fisici talvolta molto diversi tra loro, per la realizzazione di oggetti 3D su varie scale dimensionali (a partire dalle decine di micrometri), mediante generazione ed addizione di strati successivi di materiale. Tali tecniche trovano sempre più impiego in svariati campi di applicazione, tra cui l’aerospaziale e l’automotive, il packaging intelligente ed il biomedicale, e l’utilizzo di stampanti per la realizzazione di dispositivi e circuiti elettronici, sensori vari, sistemi di imballaggio intelligenti, piattaforme biosensoristiche, tessuti, protesi e organi (bioprinting) sono sempre più comuni nella ricerca applicata.
Le tecniche di stampa 3D coniugano esigenze di produzione di oggetti in prototipazione rapida (scalabilità industriale) alla possibilità di rispettare i principi di sostenibilità dell’economia circolare attraverso l’introduzione di bioplastiche ed inchiostri stampabili, prodotti rispettivamente a partire da alimenti e mediante utilizzo di sostanze e solventi ‘green’. Bioplastiche di origine naturale già in produzione, come l’acido polilattico (amido di mais), e in fase di sviluppi sperimentali avanzati, quali i poliidrossialcanoati (polimeri prodotti da specifiche coltivazioni batteriche) sono adatte alla deposizione mediante stampanti 3D FDM (fuse deposition modeling), mentre materiali a base carbonio prodotti a partire da biomasse, quali ad esempio il biochar, possono essere impiegati nella formulazione e sviluppo di paste conduttive depositabili mediante appositi sistemi di estrusione, ma anche inchiostri conduttivi depositabili mediante stampanti per scrittura diretta o utilizzando estrusori per sostanze liquide.
IMEM dedica una linea di ricerca alla stampa 3D effettuata nel laboratorio dedicato in cui è allocata, in particolare, una stampante personalizzata per deposizione di solidi, paste e liquidi. Le attività implementate coprono campi di applicazione in cui è richiesta biocompatibilità e/o sostenibilità dei materiali, quali il bioprinting, la biosensoristica e la sensoristica ambientale, ma anche sviluppo di materiali stampabili con specifiche proprietà elettroniche e magnetiche.