L'UE sostiene un progetto per la creazione di una stampante laser 3D per tutti
Un'équipe di ricercatori europei ha avviato un progetto finanziato dall'Unione europea che mira a fornire agli utenti dispositivi che consentano di produrre microsistemi con caratteristiche su nanoscala a costi ridotti e senza richiedere l'intervento delle aziende leader del settore. Il progetto FEMTOPRINT ("Femtosecond laser printer for glass microsystems with nanoscale features") ha ricevuto 2,5 milioni di euro per sviluppare una stampante 3D (tridimensionale) per i microsistemi realizzati in vetro e utilizzati nei laboratori di ricerca, a livello universitario e industriale. Il progetto FEMTOPRINT è supportato in riferimento alla tematica "Nanoscienze, nanotecnologie e tecnologie materiali e nuove tecnologie di produzione" del Settimo programma quadro (7° PQ). Coordinati dal Politecnico di Eindhoven TUE, nei Paesi Bassi, i partner di FEMTOPRINT ritengono che il dispositivo realizzato sia la risposta alle esigenze di quegli utenti che devono creare pattern 3D nel materiale vitreo utilizzando un raggio laser a femtosecondo a bassa intensità (il femtosecondo corrisponde a un quadrilionesimo di secondo). Nonostante le loro dimensioni estremamente ridotte questi microsistemi sono utili nell'alimentazione di vari dispositivi. I componenti elettrici e meccanici sono spesso presenti all'interno dei microsistemi utilizzati nei macchinari di piccole dimensioni per la rilevazione dei segnali e l'azionamento dei vari componenti. Per esempio, gli accelerometri (dispositivi elettromeccanici utilizzati per la misurazione delle forze di accelerazione) trovano impiego in ambito informatico per la protezione dei dischi rigidi nei computer portatili: Se accidentalmente il computer cade a terra, l'accelerometro rileva la caduta del dispositivo e disattiva immediatamente il disco rigido, arginando il danno. Il problema di questa tecnologia è, tuttavia, legato agli elevati costi di produzione. A questo, si aggiungono gli elevati consumi e la necessità di produrre i microsistemi all'interno delle cosiddette "stanze bianche" (dette anche "stanze pulite", dall'inglese "clean rooms"). Il coordinatore del progetto FEMTOPRINT, il dott. Yves Bellouard del dipartimento di ingegneria meccanica del Politecnico di Eindhoven attribuisce la lentezza nello sviluppo di questi dispostivi a questo tipo di problematiche. Come spiega, infatti, solo le aziende leader del settore dispongono delle risorse necessarie per sviluppare e poi commercializzare questi microsistemi. Il ricercatore sottolinea, inoltre, che un investimento viene considerato lucrativo esclusivamente nel momento in cui la domanda di mercato è elevata, ovvero quando c'è una considerevole richiesta di questi sistemi. In questo processo, dunque, a perdere sono le aziende di piccole dimensioni e le applicazioni che, per quanto innovative, sono troppo specializzate per competere con i giganti del settore. Ed è qui che entra in gioco FEMTOPRINT: i partner, infatti, utilizzano il laser a femtosecondo per creare pattern 3D nel vetro. Le proprietà del vetro variano nelle aree esposte alla luce laser, a seconda dell'intensità, affermano i ricercatori. Grazie a questa peculiarità, gli utenti possono adeguare l'indice di rifrazione del materiale, ovvero quella che è definita dall'èquipe del progetto una caratteristica ottica rilevante. Il risultato è che il pattern selezionato è convertito in una sorte di rete di condotti destinati alla conduzione della luce. I sensori ottici di movimento, così come i chip ottici dei computer, verranno ottimizzati grazie a questo sviluppo davvero innovativo. I partner del progetto FEMTOPRINT affermano che la luce laser può influire sulle proprietà chimiche del vetro. I pattern 3D possono essere stampati in un'unica fase, a differenza dei metodi tradizionali che richiedono una stampa diversa per ogni strato. Questo processo, prevedendo l'applicazione del pattern all'interno del vetro e quindi nessun contatto con l'aria, non richiede l'utilizzo di una "stanza bianca". I partner del progetto sperano di ridurre le dimensioni del laser al femtosecondo per la micro- e la nanoproduzione del vetro fino a portarle alle dimensioni di una scatola di scarpe entro il 2015. FEMTOPRINT, che riunisce esperti provenienti da Francia, Germania, Paesi Bassi, Svizzera e Regno Unito, ha come obiettivo l'introduzione del laser femtoprint sul mercato mediante uno spin-off del consorzio originale. Sono svariati i settori industriali che trarranno beneficio da questo sviluppo e nello stesso risiede un grande potenziale economico.
Paesi
Svizzera, Germania, Francia, Paesi Bassi, Regno Unito