Questi sé

Sep 03, 2023

Jennifer Ouellette - 30 agosto 2022 19:36 UTC

Gli scienziati dell’Università Ebraica di Gerusalemme hanno creato inchiostro per legno che può essere estruso in strutture di legno piatte, auto-modificandosi in complesse forme 3D mentre si asciugano e si restringono. I ricercatori hanno presentato la loro ricerca alla riunione della settimana scorsa dell'American Chemical Society a Chicago. Un giorno la tecnica potrebbe essere utilizzata per realizzare mobili o altri prodotti in legno che potrebbero essere spediti piatti a destinazione e poi essiccati per formare la forma finale desiderata.

Come abbiamo riportato in precedenza, lo sviluppo di nuovi materiali mutaforma è un'area di ricerca molto attiva perché ci sono così tante applicazioni promettenti, come la costruzione di muscoli artificiali: materiali artificiali, attuatori o dispositivi simili che imitano la contrazione, l'espansione e caratteristiche di rotazione (coppia) del movimento del muscolo naturale. Il cambiamento di forma avviene in risposta ad uno stimolo esterno.

Ad esempio, la maggior parte dei muscoli artificiali sono progettati per rispondere a campi elettrici (come i polimeri elettroattivi), cambiamenti di temperatura (come le leghe a memoria di forma e lenze da pesca) e cambiamenti nella pressione dell’aria tramite la pneumatica. Nel 2019, un team di ricercatori giapponesi ha aggiunto un polimero a un materiale organico cristallino per renderlo più flessibile, dimostrando la loro prova di concetto utilizzando il loro materiale per far eseguire gli addominali a una bambola di carta di foglio di alluminio.

Nel 2020, gli scienziati del MIT hanno creato con successo strutture piatte che possono trasformarsi in strutture molto più complicate, compreso un volto umano. Queste strutture utilizzavano la stessa tecnica di produzione della stampa 3D ma erano progettate per deformarsi nel tempo in risposta ai cambiamenti di umidità e temperatura. Un giorno potrebbero essere utilizzati per realizzare tende che possano aprirsi e gonfiarsi da sole quando la temperatura o altre condizioni ambientali cambiano. Altri potenziali usi includono lenti telescopiche deformabili, stent, impalcature per tessuti artificiali e robotica morbida.

L'anno scorso, Luxo, Jr., la lampada a braccio bilanciato Luxo animata con marchio di fabbrica della Pixar, ha contribuito a ispirare un nuovo approccio alla costruzione di materiali multifunzionali mutaforma per la robotica, la biotecnologia e le applicazioni architettoniche. I fisici della Case Western Reserve University e della Tufts University hanno scoperto come manipolare a distanza la superficie normalmente piatta di un cristallo liquido senza alcun tipo di stimolo esterno (come pressione o calore), modificandone l'aspetto fisico semplicemente con la vicina presenza di una superficie irregolare . E gli scienziati della Carnegie Mellon University hanno creato un semplice meccanismo per produrre pasta piatta da spedire che assume una forma 3D specifica una volta cotta.

Le tecniche di produzione tipiche trattano materiali come il legno come oggetti passivi da modellare attivamente. "Lo si preme, lo si piega, lo si scolpisce, lo si lavora per ottenere la forma desiderata", ha detto Eran Sharon durante una conferenza stampa alla riunione dell'ACS. "Se guardi la natura, niente è fatto in questo modo. Il tessuto si espande dolcemente e la forma emerge da questa distribuzione di diverse espansioni e contrazioni. Questo è auto-morfosi. Volevamo tornare all'origine di questo concetto, per natura, e farlo con il legno."