Arriva la stampa 4D: materiali che cambiano nel tempo

Non ci siamo ancora abituati alle stampanti 3D, e già sono in arrivo quelle 4D. Non è uno scherzo, ma una serissima ricerca avviata da alcune università statunitensi, che ha ottenuto un finanziamento di 855.000 dollari da parte dell'Ufficio Ricerche dell'Esercito degli Stati Uniti. L'idea è quella di usare le stampanti 3D per creare materiali che siano in grado di variare le proprie caratteristiche in funzione del tempo e delle circostanze; che abbiano cioè, oltre a tre dimensioni spaziali, anche una quarta dimensione temporale.

Tra gli esempi di possibili materiali, la carrozzeria di un'auto che sappia variare la propria struttura per proteggersi dalla corrosione in presenza di umidità o di salsedine; o un'uniforme militare in grado di modificare la propria mimetizzazione come un camaleonte, o di indurirsi se colpita da un proiettile.
A guidare la ricerca è Anna C. Balasz, professoressa di ingegneria chimica all'Università di Pittsburgh. La affiancano Jennifer A. Lewis, professoressa di ingegneria bioinspirata ad Harvard, e Ralph G. Nuzzo, professore di chimica e scienza dei materiali dell'università dell'Illinois. La tecnica sarà quella di stampare i materiali usando un "riempitivo" in grado di rispondere alle sollecitazioni, controllato da un idrogel sensibile agli stimoli inserito al suo interno.

Balasz ha spiegato così l'obiettivo della ricerca: «Invece di costruire un materiale statico, o semplicemente in grado di cambiare forma, proponiamo lo sviluppo di materiali compositi adattativi e biomimetici, in grado di riprogrammare a richiesta le proprie forme, proprietà e funzionalità sulla base di stimoli esterni. Integrando la nostra capacità di stampare con precisione materiali tridimensionali e gerarchicamente strutturati, di sintetizzare componenti in grado di rispondere a stimoli; e di predire il comportamento temporale del sistema, intendiamo creare le fondamenta del nuovo campo della stampa 4D».
Va detto che questo non è il primo caso in cui si parla di stampa 4D. Già nello scorso aprile, nel corso di un discorso al Ted, il ricercatore del Mit Skylar Tibbits
aveva usato questa espressione descrivendo materiali in grado di adattarsi agli stimoli esterni.

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