Il prossimo materiale per la stampa 3D? Potrebbe arrivare dalla vostra cucina
Alcune ricercatrici dell’Università di Chalmers (Svezia) hanno sviluppato un materiale biodegradabile per la stampa 3D a partire da lievito di birra, fibre di cellulosa di legno, alginato di alghe marine, glicerolo vegetale e acqua. L’obiettivo è offrire un’alternativa a materiali da costruzione come plastica, gesso e tessuti sintetici, partendo però da sottoprodotti organici e industriali.
Ogni ingrediente assolve una funzione precisa. L’alginato garantisce stabilità durante la stampa; la cellulosa rinforza la struttura e aggiunge resistenza; il glicerolo agisce come plastificante e conferisce flessibilità. Il lievito, dal canto suo, funge da legante per tutti gli ingredienti e dà viscosità alla miscela.
Malgorzata Zboinska (a sinistra) e Yagmur Bektas (a destra).
Stampare in 3D con il lievito
Le ricercatrici descrivono il processo nel modo seguente: innanzitutto si riscalda il lievito per disattivarlo, dopodiché si aggiungono tutti gli altri ingredienti, miscelandoli fino a ottenere una pasta omogenea. Questo impasto viene inserito in siringhe collocate all’estremità di un braccio robotico, che provvede a depositarlo. L’intero procedimento avviene a temperatura ambiente. Una volta stampato, il pezzo viene lasciato asciugare fino a raggiungere la sua forma definitiva. “La stampa 3D consente di creare forme complesse senza generare scarti. Possiamo progettare e fabbricare il materiale direttamente, con un elevato livello di controllo su forma, consistenza e distribuzione”, afferma Yagmur Bektas, dottoranda a Chalmers e coautrice dello studio.
Con piccole variazioni nella ricetta è possibile modificare le proprietà del materiale. Trasparenza, texture superficiale e colore cambiano in funzione della composizione. Per impostazione predefinita, il materiale assume tonalità naturali che vanno dal giallo al marrone, ma è possibile introdurre pigmenti naturali o utilizzare ceppi di lievito capaci di produrre colore autonomamente.
Quali applicazioni per un materiale a base di lievito?
Il team di Chalmers indica questo materiale come possibile materia prima per la creazione di elementi architettonici per interni, oggi prodotti in plastica, gesso o tessuti sintetici. Parliamo, ad esempio, di pannelli divisori, schermature solari o rivestimenti murali. L’orizzonte è però più ampio. Zboinska parla degli ELM (Engineered Living Materials, materiali viventi ingegnerizzati) come la fase successiva: “Il futuro degli ELM è molto promettente, con un grande potenziale di personalizzazione per svolgere funzioni molto diverse. Potrebbe trattarsi, ad esempio, di materiali con capacità di autoriparazione o di materiali che purificano l’aria neutralizzando sostanze nocive e inquinanti.”
Pezzi stampati con l’idrogel di lievito. Il colore naturale varia tra tonalità gialle e marroni a seconda della composizione della formula.
Lo studio, pubblicato su Frontiers of Architectural Research, è ancora di natura esplorativa. Il team riconosce che restano da valutare proprietà critiche come la resistenza meccanica, il comportamento al fuoco o la risposta all’umidità, oltre a dover scalare il processo produttivo. Trovate maggiori informazioni sullo studio disponibili QUI.
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*Crediti di tutte le foto: Malgorzata Zboinska / Chalmers University of Technology