I ricercatori hanno trovato un modo per creare "3D Printed Wood": i risultati sono stupefacenti

Quando si tratta dei materiali che verranno utilizzati per costruire città future, penseresti che potremmo fare molto meglio del legno. Dopo tutto, la società si è laureata in costruzioni di pietra più forti circa tre o quattro millenni fa. Ma per ragioni che vanno dall'estetica alla sostenibilità, il legno potrebbe essere in procinto di tornare.

Per uno, sebbene non contribuisca direttamente a problemi come la deforestazione, la concretizzazione è un processo disordinato e pesante per le emissioni: mescolare 1.000 libbre di roba porta a circa 1.000 sterline in emissioni corrispondenti, secondo un rapporto del settore. È anche brutto.

Fortunatamente, un gruppo di ingegneri che lavorano alla Columbia University hanno sviluppato una potenziale soluzione a entrambi i problemi: "Legno digitale" che può essere creato utilizzando una stampante 3D. I loro risultati sono sbalorditivi di per sé, ma, nel momento in cui espongono l'edizione più recente di Stampa 3D e produzione additiva, il loro nuovo metodo potrebbe essere quello che alla fine è la scoperta più interessante nella loro ricerca.

Perché rendere stampato in 3D "Digital Wood"?

Nel loro nuovo articolo, gli autori descrivono una sorta di libro di esercizi che dicono essenzialmente di "photoshop" nuovi materiali per dare loro determinate proprietà visive. La svolta è che hanno dimostrato che questo è possibile anche con materiali "anisotropi" come il legno, che sono particolarmente complicati da replicare perché contengono proprietà fisiche diverse a seconda della direzione a cui ci si avvicina (il legno, ad esempio, è più forte contro il grano).

"Mentre questo lavoro si concentrava sulla riproducibilità digitale del legno, lo stesso approccio può essere applicato a molti altri materiali anisotropici", scrivono i ricercatori. "Inoltre, questo studio ha dimostrato la capacità delle strutture 3D di" photoshop "di cambiare colore insieme al potenziale per l'applicazione di strutture interne a forme arbitrariamente complesse."

Creare un legno digitale che assomigli effettivamente al legno non era un'impresa facile e richiedeva una serie di tecniche per il lavaggio. In primo luogo, per ottenere una copia precisa delle proprietà visive del legno, i ricercatori hanno utilizzato un processo chiamato imaging distruttivo in cui il legno è stato suddiviso in piccoli campioni e fotografato. Hanno quindi alimentato queste immagini a una stampante 3D, che le ha convertite in inchiostro 3D pronto per la stampa utilizzando un algoritmo di dithering (il dithering è una tecnica di imaging in cui due pixel di colore diverso sono posti l'uno accanto all'altro per creare l'aspetto di un terzo colore.)

I blocchi di legno digitali sono stati quindi stampati utilizzando una stampante Stratasys J750, che utilizza un rullo metallico per appianare le imperfezioni create dalla stampa 3D utilizzando materiali diversi.

È una tecnica interessante per una serie di motivi, a parte l'estetica. Uno dei motivi principali per cui la stampa 3D non è riuscita a determinare la "nuova rivoluzione industriale", prevista dai suoi primi utilizzatori, è che una stampante 3D è utile solo quanto i materiali che ci metti; e il sottile, economico materiale termoplastico più comunemente usato nella stampa 3D commerciale non è abbastanza robusto per molti usi industriali. Sviluppi come stampanti 3D in grado di gestire il metallo o tecniche che possono raffinare l'inchiostro di stampa 3D esistente possono cambiarlo.