{"id":15344,"date":"2024-11-11T00:01:34","date_gmt":"2024-11-10T23:01:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=15344"},"modified":"2024-11-07T14:34:35","modified_gmt":"2024-11-07T13:34:35","slug":"elettronica-stampa-3d-111120249","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/elettronica-stampa-3d-111120249\/","title":{"rendered":"L\u2019elettronica stampata in 3D \u00e8 davvero il futuro?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Spesso, l&#8217;innovazione nasce per pura casualit\u00e0. \u00c8 quello che hanno scoperto i ricercatori del <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/mit-mattoni-vetro-stampa-3d-edilizia-240920249\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">MIT<\/a>, Massachusetts Institute of Technology, mentre si servivano della stampa 3D per creare delle bobine magnetiche utilizzando filamenti di polimero arricchiti con nanoparticelle di rame. Hanno osservato una propriet\u00e0 inaspettata del materiale: una forte resistenza alla corrente elettrica che, una volta interrotto il flusso, tornava al suo stato iniziale. Come mai questa scoperta \u00e8 importante? Questa caratteristica permette di progettare transistor che agiscono come interruttori. Gli scienziati del MIT si sono prefissati un nuovo obiettivo: sviluppare le prime porte logiche a stato solido senza semiconduttori, interamente stampate in 3D, oltre ai fusibili ripristinabili, anch&#8217;essi stampati grazie all&#8217;additive manufacturing. Il loro successo \u00e8 stato confermato con la pubblicazione lo scorso luglio dei risultati della loro ricerca.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le porte logiche sono dei componenti fondamentali per un circuito digitale. Di solito, questi dispositivi si basano su semiconduttori, spesso costituiti da silicio o altri materiali le cui propriet\u00e0 elettriche possono essere modificate. Il silicio, ad esempio, pu\u00f2 essere trattato per creare aree conduttive o isolanti, rendendolo ideale per la fabbricazione di transistor, un elemento chiave dell&#8217;elettronica moderna. Tuttavia, va notato che i dispositivi a semiconduttore non sono sempre facilmente disponibili, poich\u00e9 la loro produzione richiede l\u2019impiego di strutture specializzate. La pandemia di COVID-19 ha fatto emergere questa vulnerabilit\u00e0, favorendo la carenza dei centri di produzione di semiconduttori che hanno contribuito alla scarsit\u00e0 di molti prodotti elettronici.<\/p>\n<div id=\"attachment_60457\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60457\" class=\"wp-image-60457 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/en\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2024\/10\/mit-electronics.jpg\" alt=\"elettronica stampa 3D\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60457\" class=\"wp-caption-text\">Il dispositivo stampato in 3D e la rappresentazione della sua conduttivit\u00e0 termica. Crediti: MIT.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">La possibilit\u00e0 di produrre porte logiche senza semiconduttori apre nuove prospettive per la produzione di elettronica a livello locale. Sebbene questa idea sia ancora lontana da un&#8217;applicazione concreta, i ricercatori del MIT hanno fatto un importante passo avanti stampando in 3D interruttori destinati a queste porte logiche. Questo processo di fabbricazione si \u00e8 rivelato pi\u00f9 efficiente dal punto di vista energetico e ha prodotto meno scarti rispetto alla produzione classica di semiconduttori, principalmente grazie all&#8217;uso di materiale standard per la stampa 3D e un polimero arricchito di rame, sia economico che biodegradabile.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">I ricercatori del MIT hanno testato diversi filamenti per la stampa 3D, tra cui polimeri arricchiti con carbonio, nanotubi di carbonio e grafene, ma nessuno di questi \u00e8 riuscito a funzionare. Secondo l&#8217;articolo pubblicato dal MIT sui loro lavori, <em>&#8220;<\/em>[i ricercatori] <em>ipotizzano che le nanoparticelle di rame presenti nel materiale si disperdano sotto l&#8217;effetto del calore generato dalla corrente elettrica, provocando un aumento della resistenza, che si riduce quando il materiale si raffredda e le particelle di rame si riavvicinano. Ritengono anche che la base polimerica del materiale passi dallo stato cristallino a quello amorfo con il calore, per poi tornare allo stato cristallino raffreddandosi&#8221;.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Luis Fernando Vel\u00e1squez-Garc\u00eda, ricercatore principale presso i Microsystems Technology Laboratories (MTL) del MIT e autore principale dello studio che descrive questi dispositivi, sottolinea che sono necessarie ulteriori ricerche per capire perch\u00e9 il polimero arricchito di rame reagisce in questo modo. Sebbene il dispositivo non sia ancora performante quanto i transistor in silicio, \u00e8 comunque in grado di svolgere semplici funzioni di controllo, come l&#8217;accensione e lo spegnimento di un motore. Inoltre, dopo 4.000 test, il transistor non ha mostrato alcun segno di deterioramento.<\/p>\n<h3>L&#8217;elettronica stampata in 3D diventer\u00e0 veramente il futuro?<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>&#8220;Questa tecnologia offre reali vantaggi&#8221;<\/em>, ha dichiarato Vel\u00e1squez-Garc\u00eda. <em>&#8220;Sebbene non possiamo competere con il silicio come semiconduttore, il nostro obiettivo non \u00e8 necessariamente quello di sostituire le tecnologie esistenti, ma di esplorare nuove possibilit\u00e0 con la stampa 3D. In sintesi, si tratta di rendere la tecnologia ancora pi\u00f9 democratica. Questo potrebbe consentire a chiunque di realizzare dispositivi intelligenti, anche essendo lontano dai centri di produzione tradizionali.&#8221;<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Virtual and Physical Prototyping, i ricercatori sottolineano che <em>&#8220;la personalizzazione e l&#8217;accessibilit\u00e0 intrinseche della <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/produzione-additiva\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">produzione additiva<\/a> tramite estrusione di materiali rendono questa tecnologia potenzialmente rivoluzionaria&#8221;<\/em>. Il loro studio conclude affermando che <em>&#8220;questo lavoro rappresenta un punto di partenza per la democratizzazione della produzione di dispositivi elettronici senza semiconduttori e offre un interesse immediato per la creazione di dispositivi intelligenti e su misura, anche lontani dai centri di produzione tradizionali&#8221;.<\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Il MIT ha annunciato che, in un futuro prossimo, i ricercatori prevedono di utilizzare questa tecnologia per stampare componenti elettronici completamente funzionali. Per ora, il loro obiettivo \u00e8 progettare un motore magnetico utilizzando esclusivamente la stampa 3D <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/modellazione-deposizione-fusa-021120219\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">FDM<\/a>. Inoltre, vogliono migliorare il processo necessario che possa permettergli di realizzare circuiti pi\u00f9 complessi ed esplorare i limiti di prestazione di questi dispositivi. Per saperne di pi\u00f9 su questo studio <a href=\"https:\/\/news.mit.edu\/2024\/mit-team-takes-major-step-toward-fully-3d-printed-active-electronics-1015\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">consulta qui l&#8217;articolo del MIT<\/a>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Cosa ne pensi della possibilit\u00e0 di stampare dispositivi elettronici in 3D?<span class=\"Apple-converted-space\"> Condividi la tua opinione sui nostri social <a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/3Dnativesit\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Facebook<\/a>\u00a0e\u00a0<a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/groups\/12583365\/\">LinkedIn<\/a>. Trovi tutti i nostri video sul nostro canale\u00a0<a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/channel\/UCMWrNpdLOXa7BffRKXZoaZw\">YouTube<\/a>! 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