La nanostampante 3D superveloce

E' di circa due mesi fa la notizia che alcuni ricercatori del politecnico di Vienna sono riusciti a mettere a punto una stampante 3D in grado di dare forma ad oggetti con dettagli di poche centinaia di nanometri ad una velocità senza precedenti. Nell'immagine qui a fianco potete vedere una microscopica auto da corsa stampata dagli scienziati viennesi; la sua lunghezza è di soli 285 micrometri (10^-6 m). (Per confronto, una tipica cellula umana ha un diametro di circa 10 micrometri).

Nel processo di stampa in 3D si utilizzano speciali resine liquide che si induriscono nei punti in cui vengono colpite da un raggio laser. Il raggio, guidato nei punti voluti tramite un sistema di specchi mobili, innesca nella resina una catena di reazioni di polimerizzazione lasciando dietro di sè una sottile striscia di polimero solido larga poche centinaia di nanometri. Una simile risoluzione permette di plasmare intricatissime strutture  della dimensioni di un granello di sabbia. Come spiega il professor Jürgen Stampfl dell'istituto di scienze dei materiali dell' università tecnologica di Vienna: "Fino ad oggi queste tecniche erano abbastanza lente; la velocità di stampa era misurabile in millimetri al secondo. Il nostro dispositivo arriva ad una velocità di cinque metri al secondo." Una simile velocità, per una tecnica come la fotolitografia a due fotoni, è un record assoluto. Il fattore cruciale che sta dietro a questo notevole miglioramento è un nuovo sistema di guida e movimento degli specchi ha affermato uno dei ricercatori coinvolti nel progetto: "nel nostro dispositivo gli specchi sono in continuo movimento durante il processo di stampa; sono minime accelerazioni e decelerazioni, calibrate con grande precisione, a permettere di mantenere l'altissima risoluzione battendo, al contempo, ogni record di velocità".
Le potenziali applicazioni di questa nuova tecnica sono molto varie, dall'ingegneria biomedica alle nanotecnologie. Inoltre, la maggiore velocità che permette di stampare anche oggetti di dimensioni macroscopiche in tempi ragionevoli, fa intravvedere notevoli ricadute industriali. Adesso, il gruppo di ricercatori autori del dispositivo, sta cercando di sviluppare resine biocompatibili. In questo modo si potrebbero stampare matrici di supporto per cellule con precisione nanometrica; queste, a loro volta, potrebbero avere grandi applicazioni nel campo della medicina rigenerativa e dell'ingegneria tissutale (di cui si è già parlato in questo post).  Nel video qui sotto potete osservare la stampante al lavoro.