Paolo Chiarot finanziato con mezzo milione di dollari negli Usa dalla National Science Foundation per sviluppare il suo metodo di stampa 3D elettrospray

Paul Chiarot, Assistant Professor of Mechanical Engineering at the Watson School of Engineering and Applied Sciences, photographed at his laboratory in the Engineering and Science Building at the Innovative Technologies Complex, Thursday, January 21, 2016.

Un Ingegnere meccanico riceve 500 mila dollari  dalla  NSF per sviluppare la tecnica di stampa 3D ‘elettrospray’
paul chiarot 2Paolo Chiarot, un assistente professore di ingegneria meccanica presso l’Università di Binghamton a New York, ha ricevuto  500.000 dollari dalla National Science Foundation per sviluppare il suo metodo di stampa 3D elettrospray.
Anche in un settore in rapida crescita come la stampa 3D, mezzo milione di dollari sono un sacco di soldi . È per questo che la tecnica elettrospray di Chiarot potrebbe essere qualcosa di veramente innovativo.
La tecnica “electrospray” funziona un po ‘come una stampante a getto d’inchiostro, solo in 3D. Minuscole particelle diffuse in un solvente vengono spruzzate su una superficie, con il mantenimento di una carica elettrica che le separa dalle altre particelle. In questo modo si ottiene un  livello di dettaglio e un controllo estremamente preciso con le proprietà della componente   stampata in 3d , con una qualità attualmente ineguagliata da qualsiasi altro metodo di stampa 3D paragonabile.
“Quello che stiamo cercando di fare è quello di controllare, fino alla più piccola scala di grandezza,  la struttura di un singolo livello e come si presenta “, ha spiegato Chiarot. “In questo momento, manca qualità in questo aspetto. Ma se si vuole essere in grado di ottenere veramente   funzionalità nelle componenti stampate 3d , se si vuole essere in grado di controllare ciò che noi chiamiamo la struttura alle scale più piccole di grandezza possibili. ”
Il livello di controllo offerto dalla tecnica electrospray permetterà agli ingegneri di manipolare le parti stampate in 3d in modi completamente nuovi. La manipolazione precisa delle particelle sarà in grado , per esempio, di mantenere  le proprietà meccaniche, elettriche, termiche e ottiche di una componente stampata  sotto la giurisdizione della parte di progettazione una specie di fenomeno olonico. Per Esempio gli strati sottili d’oro potranno  essere usati nella sviluppo delle celle solari a causa della loro trasparenza e conduttività, le particelle di vetro potrebbero essere utilizzate per i rivestimenti anti-appannamento   e le particelle magnetiche potranno essere manipolate per memorizzare dati.
“Se si immaginano queste particelle come delle  palle da biliardo e se volessimo  far passare corrente elettrica attraverso di esse una diffusione caotica non permetterebbe una grande resa elettrica “dice Chiarot. “Ma se lo facciamo in modo da allineare le  palle da biliardo-dovremmo    ottenere una migliore conduttività, con un dispositivo ordinato  aumenteremo di molto la efficienza .”
Una stampante 3D elettrospray è diversa da quelli che siamo abituati a vedere . La stampante utilizza un alimentatore ad alta tensione ed una pompa per estrudere il materiale da  un ugello simile ad una siringa. Le particelle vengono spruzzate su questo ugello e, a causa della carica elettrica, possono essere diffusi in modo più preciso. I Campi secondari possono anche essere utilizzati per riposizionare le  particella durante la frazione di secondo  tra il momento in cui lascia l’ugello e il momento che colpisce il livello di destinazione.
Una delle motivazioni della National Science Foundation per l’assegnazione a Chiarot la concessione del mezzo milione di dollari potrebbe però  essere  più politia che scientifica, con l’ingegnere che ammette  le motivazioni strumentali dietro la sua ricerca: “Vogliamo capire questo principio fondamentale,” Chiarot dice, “e poi, utilizzare questa conoscenza per sviluppare una tecnica di produzione che possano portare a nuovi posti di lavoro. ”
Chiarot spera che le tecniche di produzione additive , possano  ripristinare lo spirito di produzione degli Stati Uniti, in un modo che non è stato mai visto prima: “Abbiamo bisogno di cose, piccole e grandi, non solo cella per cellulari, ma di motori a reazione e parti di ricambio   “l’ingegnere ha spiegato. “La produzione tornerà negli Stati Uniti, ma non sarà una catena di montaggio.”

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