Notizie sulla stampa 3D, 14 ottobre 2023: guanti intelligenti, ceramica architettonica e altro

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Stiamo iniziando con le notizie sulla stampa 3D con una ricerca sulla fotopolimerizzazione in vasca per la resina ad alta viscosità, e poi sui guanti a rete intelligente stampati in 3D. Recentemente sono stati presentati la robotica e la stampa 3D nella ceramica architettonica e i ricercatori hanno sviluppato un materiale riciclabile per sostituire le casseforme in cemento. XEV offre ai proprietari del suo YOYO EV la possibilità di personalizzare la propria auto con la stampa 3D. Infine, un produttore ha creato un propulsore ionico desktop stampato in 3D.

Campioni stampati con resina elastomerica polimerizzabile ai raggi UV ad alta viscosità.

La fotopolimerizzazione in vasca (VPP) viene spesso utilizzata nella stampa 3D grazie al suo ampio involucro di costruzione, all'elevata efficienza e alle versatili opzioni di materiali, ma è necessaria un'elevata fluidità della resina induribile UV a causa del meccanismo di stampa dal basso verso l'alto della tecnica. Questo requisito di viscosità del materiale è limitante: la resina polimerizzabile con raggi UV spesso deve essere diluita prima dell'uso e l'aggiunta di diluente reattivo sacrifica le proprietà meccaniche degli oligomeri. Quindi le difficoltà della stampa 3D di resine ad alta viscosità sono il livellamento del materiale e la deformazione delle parti indurite dalla pellicola. Un team di ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze (CAS), guidato dal professor Wu Lixin dell’Istituto di ricerca sulla struttura della materia del Fujian, ha pubblicato uno studio sull’uso della fotopolimerizzazione in vasca basata su scansione lineare (LSVP) per la stampa 3D resina ad altissima viscosità. Il loro sistema potrebbe costruire una piattaforma migliore e più efficiente per la preparazione di materiali stampati in 3D con proprietà diversificate, poiché gli oligomeri potrebbero essere utilizzati per preparare resine polimerizzabili UV stampabili in 3D senza utilizzare diluenti reattivi.

“In questo lavoro, viene sviluppato un elaborato sistema di fotopolimerizzazione in vasca basato su scansione lineare, che consente l’adozione di resine polimerizzabili UV stampabili ad alta viscosità (> 600.000 cps). In breve, ciò è realizzato mediante l'impiego di quattro rulli per creare un'area di stampa isolata sul serbatoio resina, che consente l'indurimento simultaneo della resina e il distacco della parte indurita dal serbatoio resina. Per verificare l'applicabilità di questa strategia, è stata preparata e applicata al sistema sviluppato una resina polimerizzabile con raggi UV a predominanza di oligomeri con grandi proprietà meccaniche, ma ad alta viscosità. È stimolante scoprire che è possibile ottenere facilmente elastomeri ad alto stress e deformazione e materiali tenaci”, ha scritto il team nel loro abstract.

Guanto in rete stampato in 3D, abbinato ad estensimetri conduttivi stampati in 3D, collegati a un circuito per consentire la misurazione in tempo reale delle variazioni di resistenza quando le dita del guanto si piegano. Credito: Charlotte Hester.

Due studenti post-laurea dell’Università di Cambridge stanno studiando l’uso di guanti intelligenti indossabili stampati in 3D nella collaborazione uomo-robot per applicazioni di realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR). La loro rete conduttiva flessibile è piezoresistiva, il che significa che la sua conduttività cambia in risposta alla tensione applicata. Pertanto, la misurazione della resistenza tra i nodi della leggera maglia reticolare dei guanti consente loro di dedurre deformazioni, cioè conformarsi a qualsiasi forma desiderata. La loro ricerca è nella fase iniziale di prova del concetto e l’obiettivo è che i guanti in rete autosensibili stampati in 3D vengano utilizzati per ricostruire gesti e tracciare forme 3D, applicabili al linguaggio dei segni, AR, VR e altre applicazioni. I ricercatori Ivan Grega e Sara AlMahri hanno ricevuto un CAPE Acorn Postgraduate Research Award (CAPA) 2023 per il loro lavoro e ora svilupperanno un algoritmo per la ricostruzione 3D della deformazione della mesh.

“Le applicazioni di un tale sistema sono numerose. Ad esempio, tracciare la forma di una mano o di un’altra parte del corpo umano può consentire ai sistemi robotici antropomorfi di apprendere i movimenti. Il sistema di tracciamento, ad esempio, potrebbe fornire feedback all'operatore umano di un robot mentre il robot cerca di apprendere un'abilità motoria, ad esempio lo swing del tennis. La rappresentazione 3D della postura può essere utilizzata anche per il controllo in tempo reale di agenti remoti (ad esempio chirurgia remota) o utilizzata nel dominio digitale (VR o AR)”, ha affermato AlMahri.