Il futuro delle stampanti 3D nasce da una scoperta sui raggi X
Un effetto solitamente indesiderato dei raggi X potrebbe portare allo sviluppo di una nuova generazione di stampanti in grado di fabbricare circuiti elettronici tridimensionali
Un’interazione fisica inaspettata è alla base della scoperta del gruppo di ricerca coordinato dal Prof. Marco Truccato del Dipartimento di Fisica. Ai microfoni di Unito News il ricercatore spiega: “Con il succedersi degli esperimenti, è emerso che i fasci di raggi X sono in grado di modificare i materiali sui quali vanno a incidere”. Lo studio, pubblicato sulla rivista CrystEngComm, apre la strada a una nuova generazione di stampanti 3D, proprio grazie a questa particolare interazione. Di solito i raggi X vengono usati per fare una radiografia ai materiali, e non per cambiarne le proprietà. “Siamo in grado di incidere sul diametro di decine di nanometri e di modificare localmente i legami chimici degli atomi che costituiscono il materiale” continua Truccato, che sottolinea: “La novità è sfruttare e amplificare questi effetti che normalmente erano considerati non desiderabili”.
“L’idea a cui stiamo lavorando è di poter sfruttare il fatto che i raggi X penetrano nei materiali in modo decisamente superiore di quello che possono fare i laser, che invece agiscono soltanto sulla superficie. In questo modo, possiamo modificare in profondità il materiale” spiega il ricercatore. Inoltre, le attuali tecnologie per la produzione di circuiti integrati lavorano a strati: “Si comincia dalla litografia su 2 dimensioni e, se c’è bisogno di integrare su una terza dimensione, si devono creare dei passaggi tra uno strato e il successivo, in modo da creare connessioni”. Invece, le future stampanti 3D potranno lavorare direttamente in tridimensionalità, secondo quelli che sono definiti “circuiti intrinsecamente tridimensionali”.
Una delle strategie che consentirebbero di sfruttare i raggi X anziché i laser consisterebbe nella possibilità di ruotare il materiale in modo da irraggiarlo più volte da angoli diversi, accumulando in modo esponenziale le modifiche all’interno dello stesso. Lo studio è svolto in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim), la Struttura europea per la radiazione di sincrotrone (Esrf) di Grenoble, l’Università di Rennes 1 e l’Istituto di Scienza dei Materiali di Madrid.
Ascolta il podcast con l’intervista al Prof. Marco Truccato.