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).
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.
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
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