Immaginate un acquedotto intelligente che cambi forma e accresca la propria capacità quando l’ambiente circostante muta. Per ripararlo non serve rivoltare la strada come un calzino, basta lasciare ch la struttura si adatti da sola alle sollecitazioni esterne. Non è fantascienza, e il perché ce lo spiega Skylar Tibbits, artista e architetto del MIT. Nella sua TED Talk ha dimostrato come l’auto-assemblamento (self-assembly) sia la nuova frontiera della stampa in 4D.

Come è facile intuire, la quarta dimensione di cui parla Tibbits è il tempo. Delle strutture lineari o piane possono essere ingegnerizzate in modo tale che determinate sollecitazioni inneschino un processo di self-assembly. In pratica, basta una leggera scossa per far sì che un filamento si ripieghi su se stesso e assuma in modo autonomo un’architettura tridimensionale.

Un esempio per aiutarvi a capire di cosa stiamo parlando è il progetto sviluppato da Tibbits insieme a Autodesk. Il fatto più curioso è che la loro fonte di ispirazione altri non è che la biologia. Il self-assembly è una caratteristica chiave che permette alle proteine di assumere forme 3D ben precise. Quando si tratta di far funzionare al meglio una cellula anche i più piccoli errori costano cari.

Il punto è che le caratteristiche che permettono alle proteine di auto-assemblarsi possono essere replicate su vasta scala anche con i materiali artificiali. Tibbits sta sperimentando questa funzione per le stampanti 3D insieme alla Statasys. L’idea è quella di stampare oggetti dalla composizione multimateriale che, una volta pronti, sono in grado di assumere forme tridimensionali predefinite.

Tutto sta nell’individuare caratteristiche e interazioni geometriche più efficaci: una volta che il materiale 4D è testato al computer non resta che stamparlo. Certo, farlo non è semplice e potreste perfino scoprire che un po’ di nozioni di biofisica non guastano. Già ora, per chi vuole dilettarsi con il design nanotecnologico è possibile scaricare il software libero open sourcecadnano.

I campi di applicazione di questo tipo di tecnologia sono praticamente infiniti. Si va dal design d’arredamento fino all’ingegneria e alla progettazione ambientale. Soprattutto, gli oggetti in 4D potrebbero aiutarci nei siti di costruzione in ambienti ostili. Chissà, forse un giorno i tubi intelligenti di Tibbits affiancheranno la D-Shape di Enrico Dini, la stampante 3D gigante per realizzare moduli lunari con la sabbia.

Source: MakerFaireRome