La stampa 3D con l’aerogel di silice

I ricercatori svizzeri riescono nella stampa 3D con l’aerogel di silice

I ricercatori svizzeri dell’Eidgenössische Materialprüfungsanstalt Empa sono riusciti a lavorare l’aerogel di silice in un processo di stampa 3D, conferendo così al materiale migliori proprietà per l’uso su piccola scala. Con l’aiuto della stampa 3D di un fiore di loto sottilissimo fatto di aerogel di silice, i ricercatori hanno dimostrato il loro metodo e hanno quindi aperto nuove possibilità di applicazione in numerose aree.

Logo EmpaGli aerogel di silice sono schiume leggere e porose che isolano molto bene. Per l’uso su piccola scala, in precedenza erano meno utili perché si rompono rapidamente ed è difficile lavorare con un blocco di aerogel. La svizzera Eidgenössische Materialprüfungsanstalt ( Empa ) è ora in grado di rendere gli aerogel accessibili per la microelettronica e la meccanica di precisione utilizzando la stampa 3D. Potrebbe essere utilizzato in settori come la microelettronica, la robotica , la biotecnologia e la tecnologia dei sensori. In un lavoro intitolato “Produzione additiva di aerogel di silice” , hanno pubblicato i loro risultati precedenti sulla rivista specializzata “Nature”, apparsa in agosto. I ricercatori dell’Istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT) hanno presentato una procedura nel 2017per il vetro di stampa 3D .


Gli aerogel di silice hanno anche proprietà migliorate dopo la stampa 3D , il che li rende interessanti per la tecnologia medica e altre applicazioni su piccola scala. Le strutture risultanti in aerogel di silice hanno uno spessore massimo di 0,1 mm. L’aerogel di silice utilizzato ha una conducibilità termica di quasi 16 mW / (m * K). Il materiale stampato in 3D può essere forato e fresato meglio, creando nuove possibilità per la post-elaborazione di parti stampate in aerogel stampate in 3D.

Con il nuovo metodo, per il quale è stato ora richiesto un brevetto, è possibile stampare strutture autoportanti e membrane sottilissime. Ad esempio, hanno stampato un fiore di loto molto sottile dal materiale. A causa delle proprietà idrofobiche e della bassa densità dell’aerogel di silice, il fiore galleggia sulla superficie dell’acqua. È anche possibile la stampa di complesse microstrutture 3D multimateriali.

Possibile utilizzo
I componenti elettronici più piccoli potrebbero essere facilmente isolati termicamente l’uno dall’altro con tali strutture. Sono già riusciti a farlo con un componente sensibile alla temperatura e la gestione termica di un “punto caldo” locale. Un altro esempio di applicazione potrebbe essere la schermatura di sorgenti di calore all’interno di impianti medici, che non devono superare una certa temperatura. I ricercatori svizzeri vogliono lavorare con partner industriali per integrare strutture di aerogel stampate in 3D in nuove applicazioni high-tech.

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