Stampa 5D, nuovo paradigma per nano componenti dotati di intelligenza
04/11/2020
5Dnanoprinting stampa 5D MEMS

La stampa 3D si evolve nel mondo dell’intelligenza su scala nanometrica con il progetto 5DNanoPrinting, che mira a sviluppare materiali innovativi intelligenti e funzionali dotati di proprietà personalizzabili tramite nuove metodologie di fabbricazione.

L’obiettivo del progetto è velocizzare la produzione di componenti elettronici nano e micro, i cosiddetti MEMS, sistemi micro elettromeccanici controllati da un chip centrale e dotati di parti mobili, oggi già largamente impiegati negli smartphone, nell’elettronica di consumo, nel mondo automotive e in quello sanitario. Il progetto 5DNanoPrinting è finanziato dall’UE con 3,58 milioni di euro, nell’ambito del programma Fet Horizon, e vede l’Italia in prima linea con il coordinamento dell’IIT – Istituto Italiano di tecnologia di Pontedera (Pisa), oltre alla partecipazione del CNR e di STMicroelectronis.

Ad oggi la produzione dei MEMS è molto complessa a causa delle caratteristiche dei materiali, delle metodologie di lavorazione impiegate e degli alti costi di sviluppo. Il progetto, sotto la guida di Virgilio Mattoli, ricercatore presso IIT, punta a sviluppare nuovi materiali intelligenti e metodi di fabbricazione innovativi impiegando un innovativo metodo di stampa additiva e nuovi materiali, realizzando prototipi di MEMS in maniera rapida e personalizzabili. Da quanto è dato sapere, verrà impiegata una tecnica di stampa 3D che impiega impulsi laser concentrati, per preparare strutture complesse su scala nanometrica e micrometrica ad alta risoluzione. Le due dimensioni aggiuntive consentiranno di sviluppare micro/nano strutture 3D on-demand con materiali funzionali, oltre che di controllare in tempo reale i dispositivi prodotti (2° dimensione extra-tempo).

La nuova tecnologia sarà validata attraverso la creazione di un innovativo impianto cocleare, che integrerà diversi MEMS costruiti direttamente su un elettrodo impiantabile standard. Il nuovo approccio sperimentale renderà il processo di sviluppo dei dispositivi più veloce e permetterà di modificare le proprietà specifiche dei dispositivi durante la stessa fase produttiva, e non solo in fase di progettazione come avviene attualmente. Inoltre, la possibilità di produrre micro e nano dispositivi in piccole quantità, unita alla personalizzazione on-demand in tempo reale e alla prototipazione rapida, permetterà l’utilizzo della tecnologia MEMS in ambiti non ancora esplorati.

L’era dell’Industria 4.0, basata sulla digitalizzazione e l’interconnessione dei processi produttivi, ha ormai ceduto il passo a quella dell’Industria 5.0….