Cos’è la stampa 4D?

Quest’anno la stampa 3D compie 30 anni. Ormai è presente non soltanto nelle industrie, ma anche nelle case, dato che il prezzo delle stampanti è sceso notevolmente. Sapendo che si può stampare quasi tutto, si aprono opportunità illimitate per produrre giocattoli, elettrodomestici e strumenti utili nella vita di tutti i giorni.
Si può fare di più con i materiali per renderli più flessibili e utili: strutture che possono trasformarsi in modo pre-programmato, in risposta ad uno stimolo. Recentemente si è dato il nome di ‘stampa 4D’; forse un miglior modo per pensare a questo processo è che l’oggetto si trasforma nel tempo.
Queste deformazioni strutturali non sono nuove, i ricercatori hanno già dimostrato diverse proprietà, tra cui una sorta di ‘memoria’. Una delle tecnologie più popolari consiste in un cambio di temperatura che determina un cambio di forma. Altri approcci utilizzano polimeri elettroattivi,fluidi pressurizzati o gas, stimoli chimici e anche in risposta alla luce.
Oggetti che si autodeformano in maniera complessa sono stati stampati da diversi materiali,con lo scopo di personalizzarli in forme specifiche.
E’ stata creata una griglia a due dimensioni che si deforma per stiramento o contrazione in una superficie tridimensionale.
Si può immaginare un panno elastico che cade su un oggetto con forma qualsiasi: in termini geometrici, come la curvatura del panno cambia per adattarsi all’oggetto, anche le aree e le distanze vengono alterate.
L’approccio è quello di stampare strutture 3D utilizzando materiali con proprietà diverse: uno che rimane rigido e un altro che si espande fino al 200% del suo volume originario.
I materiali espansivi vengono collocati strategicamente sulla struttura principale per produrre giunture che, stese e ripiegate, danno vita ad una vasta gamma di forme.
Gli utilizzi di questa tecnologia si collocano negli ambiti più svariati: nella sanità, per esempio, i ricercatori stanno stampando componenti biocompatibili che possono essere impiantati nel corpo umano.