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Traduzione a cura di Denis Gobbi

Tutti a bordo per Moontown

Villaggi sulla luna costruiti da enormi stampanti 3D e abitati per mesi da diverse squadre di astronauti alla volta, tutto ciò potrebbe divenire realtà nel prossimo decennio come una recente conferenza di 200 scienziati, ingegneri e esperti industriali ha concluso.

La costruzione di questa base lunare presidiata permanentemente potrebbe iniziare già entro cinque anni, come l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha già annunciato al suo Simposio Internazionale sulla Luna 2020-2030 nei Paesi bassi lo scorso mese, suggerendo che un villaggio lunare potrebbe fornire una solida piattaforma per future missioni su Marte.

“La strategia dell’ESA per l’esplorazione spaziale definisce la Luna come una destinazione prioritaria per l’umanità sulla strada per Marte,” ha affermato Kathy Laurini di NASA a Leonard David di Space.com. “Il tempismo è quello giusto per testare le capacità che permetteranno all’Europa di raggiungere i suoi obiettivi esplorativi e riconfermarsi come buon partner in un momento in cui gli esseri umani si apprestano ad esplorare il Sistema Solare.”

NASA in particolare ha un elevato interesse in questo progetto, dato che la Luna è stata designata come una tappa strategica per una missione umana verso Marte. Gli scienziati del MIT hanno calcolato lo scorso mese che astronauti provenienti dalla terra potrebbero venire lanciati con il 68% di massa in meno se si rifornissero per la maggior parte del loro carburante liquido pesante da una base lunare lungo il tragitto.

Aggiungiamo il fatto che NextGen Space LLC, una compagnia consulente per la NASA, ha recentemente stimato che una stazione di rifornimento lunare “ridurrebbe i costi per NASA riguardante le spedizioni di esseri umani verso Marte fino a circa 10 miliardi di dollari all’anno”, così una base lunare comincia a diventare pressochè inevitabile.

Il piano delineato dall’ESA consiste nello spedire robot su marte a cominciare dai primi anni del 2020 con la missione di costruire diverse strutture, a cui seguirà la spedizione dei primi abitanti negli anni successivi.

Fin dal 2013, ESA ha collaborato con compagnie di costruzione per iniziare a testare diverse tecnologie di costruzione per delle basi lunari, giungendo alla conclusione che i materiali locali saranno i migliori per costruire edifici e altre strutture, il che si traduce in nessun bisogno di trasportare risorse dalla Terra ad un costo che si rileverebbe astronomico.

 

Multi-dome

ESA/Foster + Partners

 

“Per prima cosa, ci serve mischiare il materiale lunare simulato con ossido di magnesio. Questo si trasforma in una “carta” che possiamo utilizzare per stampare,” ha spiegato in passato Enrico Dini, fondatore di un’azienda manifatturiera del Regno Unito, Monolite.

“Quindi per il nostro inchiostro strutturale, applichiamo un sale legante che rende il materiale solido quanto la pietra. La nostra stampante attuale costruisce ad un ritmo di 2 metri per ora, mentre il nostro progetto di nuova generazione sarà capace di raggiungere i 3,5 metri per ora, completando un intero edificio in una settimana.”

L’azienda architettonica Foster e i suoi collaboratori hanno ideato un sistema di cupola peso-portante a “catena”, la quale possiede un muro strutturale a celle capace di schermare i residenti da micrometeoriti e radiazioni spaziali, oltre a un’altra struttura a celle chiuse incavate che dona alla struttura un buon rapporto resistenza-peso.

Una volta lì, affermano gli scienziati, scopriremo se le risorse sulla luna sono davvero importanti come pensiamo che siano.

“Continuiamo a parlare di risorse lunari, ma dobbiamo ancora dimostrarne la loro utilità […] ” ha affermato l’ingegnere Clive Neal dell’Università di Notre Dame a Space.com. ” Una solida verifica della grandezza di depositi, composizione, forma e omogeneità richiede un programma di prospetto coordinato. Un programma riuscito dimostrerebbe quindi chiaramente se le risorse lunari potrebbero abilitarci all’esplorazione del sistema solare.”

Che il villaggio Lunare diventi realtà o meno nella prossima decade, NASA è determinata a mandare in orbita intorno ad essa i suoi astronauti per mesi , annunciando lo scorso mese  che “uscirà dalla ISS (International Space Station / Stazione Spaziale Internazionale ndt) il più velocemente possibile” per stabilire delle attività intorno alla Luna al suo posto.

Trascorreranno giorni, piuttosto che ore, lontano dalla Terra e dal suo protettivo campo geomagnetico, il che darà agli astronauti un’idea migliore di cosa dovranno affrontare fisicamente e psicologicamente in una missione abitata verso Marte.

Una cosa è sicura, vivremo attraverso degli avvenimenti davvero entusiasmenti nel nostro prossimo futuro.

 

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ESA/Foster + Partners

 

Fonte: sciencealert.com

 

 

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

L’educazione è probabilmente una delle aree che ricaverà maggiori benefici da parte della tecnologia di stampa 3D sul lungo periodo. Il problema consiste prima di tutto nel far entrare questi apparecchi all’interno delle scuole.

Con prezzi che variano generalmente dai 400 ai 3.000 dollari le tipiche stampanti 3D non sono economiche, e con i sempre più ristretti fondi destinati all’istruzione sia negli Stati Uniti che oltreoceano, semplicemente moltissime scuole non possono permetterselo, senza menzionare il tempo e i mezzi richiesti per formare adeguatamente gli insegnanti a utilizzarle.

Il CEO di MakerBot Jenny Lawton al CES di quest’anno ha dichiarato che la stampa 3D diverrà di uso comune e comincierà a esplodere   quando un intero ciclo educativo verrà esposto a tale tecnologia. Come già accaduto con noi e l’esposizione ai computer desktop negli anni ’80 e ’90, non possiamo pensare oggigiorno di non averne accesso, così un domani anche i bambini di oggi potrebbero pensare lo stesso a proposito delle stampanti 3D.

Gli Stati Uniti comprendono chiaramente l’importanza di questa tecnologia, il particolare il Presidente Obama. In aggiunta agli investimenti per portare la manifattura di nuovo sul terreno americano, egli ha menzionato l’importanza della stampa 3D in diverse occasioni, visitando strutture produttive che le stanno già utilizzando, arrivando a parlare di questa tecnologia addirittura in uno dei suoi discorsi sullo stato dell’unione.

Detto questo arrivano notizie da Taipei (oggi Taiwan) dove Simon Shen, CEO del Gruppo Kinpo – azienda partner di XYZprinting – rivela che la Cina stà per fare un grande passo in avanti rispetto agli Stati Uniti a tal proposito.

Secondo Shen, il governo cinese ha un nuovo progetto riguardante l’installazione di una stampante 3D in ognuna delle 400.000 scuole elementari nell’arco dei prossimi due anni. Questi numeri potrebbero destare sorpresa principalmente per due motivi. Prima di tutto, queste sono MOLTISSIME scuole.  Negli Stati Uniti, esistono approssimativamente 70.000 scuole elementari, e all’incirca 100.000 scuole pubbliche. Come nazione potremmo facilmente confrontare le ambizioni della Cina. Se una stampante 3D media costa 1.000 dollari, ciò richiederebbe circa 100 milioni di dollari da aggiungere ai fondi educativi della nazione. Sembra molto denaro, e certamente lo è, ma ciò richiederebbe soltanto una tassa di 0,30$ per ogni uomo, donna, bambino di questo paese.

In più, il fatto che Gartner predica un totale di 217.000 stampanti 3D spedite quest’anno e il doppio per il 2016, circa 434.000 unità, ci fà pensare di aver sottostimato la vastità di questo mercato ancora una volta.

XZYPrinting ha annunciato due settimane fà di aver stretto una collaborazione con Magic Factory, un nuovo sussidiario e-commerce del gruppo Lenovo, per la distribuzione delle loro stampanti 3D e che si pianifica di spedire 100.000/120.000  unità solo per quanto riguarda quest’anno.

Il mercato stà crescendo più velocemente di quanto alcuni dei più bravi analisti abbiano previsto. Mano a mano che le scuole verranno dotate di questi strumenti e dei mezzi necessari a educare le masse, il tasso di adozione crescerà di conseguenza. Con il recente piano della Cina riguardo il futuro dell’educazione, la palla ora passa chiaramente a Obama. Con poco meno di due anni a fine mandato egli elaborerà un piano simile a quello pianificato da loro? Possiamo solo che sperarlo!

Simon Shen, CEO del gruppo Kinpo

Per quanto riguarda i dettagli dell’impressionante progetto della Cina, nulla è stato ancora dichiarato al pubblico, ma sarà interessante vedere queli stampanti 3D decideranno di utilizzare nelle scuole. XYZprinting offre stampanti per meno di 500 dollari, i suoi uffici risiedono in Cina e c’è una concreta possibilità che possano esser loro a contribuire in larga parte al progetto. Di fatto, Shen ci conta, aggiungendo:

Sarà il nostro motore di crescita per il nostro terzo e quarto trimestre

Sentiamo la tua opinione su questi piani ambiziosi del Governo Cinese, e se pensi che qualcosa di simile debba venir fatto in altri paesi. Commenta nella discussione su 3DPB.com.

Fonte: 3Dprint.com

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Traduzione a cura di Denis Gobbi

 

Intel ha lavorato ad uno scanner 3D talmente piccolo da poterlo integrare nel più piccolo dei tablet . La compagnia mira ad inserire questa tecnologia in questi dispositivi a partire dal 2015, il CEO Brian Krzanich ha detto alla folla del MakerCon avvenuta a New York giovedì scorso che i piani dell’azienda sono quelli di integrarla anche negli smartphone.

Il nostro obiettivo è di dotare un tablet con questa tecnologia, di modo che i consumatori possano comprare un dispositivo nel 2015 dotato di questa capacità, dovremmo essere in grado in due/tre anni di applicarla anche agli smartphone”

Krzanich e alcuni suoi colleghi hanno dato una dimostrazione della tecnologia, denominata “RealSense” sul palco del MakerCon utilizzando una persona come modello e un assistente che semplicemente ha girato intorno al soggetto alcune volte puntandogli un tablet contro. Un completo rendering 3D è poi lentamente apparso sullo schermo sopra al palco in pochi minuti. I risultati della scannerizzazione 3D possono quindi venir manipolati con un software o stampati direttamente con una stampante 3D.

L’idea è questa, sei fuori casa, vedi qualcosa che ti piace, semplicemente la catturi per stamparla in seguito

Ha spiegato Krzanich, aggiungendo che i tablet con questa tecnologia giungeranno sul mercato nel terzo/quarto quadrimestre del prossimo anno e che Intel stà pianificando anche di dotari droni con questa tecnologia.

Il precursore dei tablet con capacità di scanning 3D si tratta di un tablet android Dell Venue 8 7000 series annunciato all’inizio del mese, integrante innovazioni tecnologiche come Intel RealSense snapshot depth camera che introduce una fotocamera a piani di luce nel mondo dei tablet.

Altre informazioni reperibili sul sito ufficiale Intel.

 

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Fonte: gizmag.com

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Nei piani di HP una stampante che combina la stampa di vetro con quella di altri materiali, come indicato da una recente richiesta di personale.

ugellostampante3d

HP non sembra contenta con la sola stampa 3D di materiali plastici. Un lavoro per un “esperto di robotica per stampa 3D” suona abbastanza normale finchè non approfondisci l’argomento e nel testo trovi questo:

HP Labs sezione ricerca nel campo della stampa di materiali inorganici stà lavorando sulla stampa ibrida di vetro (e altri materiali inorganici) in oggetti già prodotti su larga scala

La stampa 3d generalmente è riservata a materiali plastici e metallici. Sentir parlare di stampa di vetro risulta abbastanza inusuale. Ma HP ha sicuramente le sue ragioni. In accordo con un documento risalente al 2012 di HP Labs:

Dato che la terra è composta al 90% da minerali silicati, non ci sarà mai carenza di questo tipo di risorsa.Il vetro è facile da riciclare ed è amico dell’ambiente. Il vetro è economico ma ha un’apparenza elegante, è piacevole al tatto ed è così familiare da far si che i clienti non diano troppo peso alla sua fragilità – a certe condizioni.

Modelli 3d stampati in vetro

Modelli 3d stampati in vetro

Esistono diversi metodi per produrre vetro, e questo documento indica che HP è interessata ad adattarne più di uno alle stampanti 3D. Le stampanti possono, per esempio, eliminare la necessità di uno stampo. Gli artigiani del vetro potrebbero usare una stampante 3D per creare un modello di vetro della complessità desiderata, e successivamente riscaldarlo in un forno.

Quello che non ci è completamente chiaro dell’annuncio è dove parla di “oggetti precedentemente prodotti in scala di massa”. Non è chiaro cosa voglia dire esattamente, ma viene in mente l’elettronica. La stampa 3D potrebbe provvedere ad un metodo relativamente economico di aggiungere vetro a modelli complessi.

HP è in procinto di lanciare la sua prima stampante 3D in Ottobre. Non ne sappiamo molto eccetto il fatto che sarà orientata al mercato business e porterà potenziale respiro all’azienda attualmente in difficoltà. Certamente non sarà una stampante per vetro. Questo progetto vivrà ancora a lungo solamente all’interno dei laboratori di HP.

Fonte: gigaom.com

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Negli impianti eolici in Nord America e Europa, eleganti turbine equipaggiate con tecnologia all’avanguardia convertono l’energia del vento in elettricità. Ma, all’interno di queste pale ingegnerizzate modernamente, c’è un cuore di materiale decisamente poco raffinato tecnologicamente parlando: legno di balsa. Come altri prodotti che utilizzano sandwitch di pannelli per raggiungere una combinazione di leggerezza e forza strutturale, le pale delle turbine contengono strisce di legno di balsa dall’Ecuador (che provvede alla soddisfazione del 95% della domanda mondiale di questo materiale) sapientemente allineate. Per secoli, l’albero della Balsa è stato ritenuto pregiato per la sua velocità di crescita (in 5 anni un albero è già pronto per essere abbattuto e lavorato N.d.T.), la sua leggerezza e la sua resistenza rapportata alla densità del legno. Per contro il legno di balsa risulta costoso e le naturali variazioni nella qualità del legno possono essere d’ostacolo nel raggiungere crescenti richieste di precisione in quanto a performance richieste nel campo dell’eolico ed altre sofisticate applicazioni.

A mano a mano che i produttori di turbine aumentano le dimensioni delle pale eoliche – la più grande al mondo ora misura 75 metri, come l’apertura alare di un aereo di linea Airbus A380 – esse devono anche essere ingegnerizzate per mantenersi libere dal bisogno di manutenzione per decine di anni. Per riuscire a soddisfare queste crescenti richieste di precisione, minor peso e consistenza qualitativa, i costruttori stanno ora ricercando nuovi materiali adatti allo scopo da impiegare.

Usando un cocktail di fibre rinforzate con resine epossidiche termoindurenti, combinate con tecniche di estrusione 3d gli scienziati dell'”Harvard School of Engineering and Applied Sciences” (SEAS) e del “Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering” hanno sviluppato un materiale cellulare composito con particolarità senza precedenti riguardo a leggerezza e rigidità. A causa delle sue proprietà meccaniche e del processo di produzione, questo nuovo materiale imita e migliora la balsa e, a detta dei ricercatori, supera anche il miglior polimero e i migliori composti polimerici stampati in 3d attualmente disponibili.

polimerobalsa

Un documento illustrante i risultati del team di ricerca è stato pubblicato online su “Advanced Materials”.

Fino ad oggi, la stampa 3d era stata utilizzata nel campo della termoplastica e delle UV – resine reticolabili – materiali che non sono considerati generalmente utili ingegneristicamente parlando per applicazioni strutturali. “Addentrandoci in una classe di materiali completamente nuova quali gli epossidici, apriamo nuovi vie che porteranno la stampa 3d ad essere efficacemente impiegata nella fabbricazione di strutture ultraleggere” ha affermato Jennifer A. Lewis, professore di Ingegneria Biologicamente Ispirata ad Harvard SEAS. “Essenzialmente, stiamo ampliando i materiali e i possibili campi di applicazione della stampa 3d.”

Il legno di balsa ha una struttura cellulare che minimizza il peso perchè la maggior parte dello spazio che occupa risulta vuoto, solamente le pareti cellulari sostengono il peso strutturale. Ha quindi un alta rigidità e forza specifica.” Spiega Luis, che oltre al suo ruolo ad Harvard è anche un membro facoltoso dell’Istituto Wyss. “Abbiamo preso in prestito quel design dalla natura e ne abbiamo creato un’altro composto ingegneristicamente.”

Lewis e Brett G. Compton, hanno sviluppato inchiostri di resina epossidica contenenti aumentatori di viscosità come piastrine di nanoargilla e un composto chiamato dimetil fosfato e riempitivi quali piccoli “baffi” di carbonato di silicio e fibre di carbonio. Il risultato è un inchiostro altamente fibroso che ha nella sua caratteristica chiave il poter essere facilmente controllato nell’orientamento delle fibre durante l’estrusione.

estrusioneresina

La direzione presa nel depositare il composto ne determina la forza (pensate alla facilità con cui si spezza un pezzo di legno in parallelo lungo le fibre piuttosto che perpendicolarmente contro il grano).

Luis e Compton hanno dimostrato che grazie alla loro tecnica si può ottenere un composto rigido come il legno, dalle 10 alle 20 volte più rigido dei normali polimeri utilizzati dalle stampanti 3d commerciali, e il doppio più forti dei migliori composti attualmente esistenti in questo campo. L’abilità nel controllare l’allineamento dei riempitivi permette a chi li produce di modificarne digitalmente la composizione controllandone la rigidità e tenacità a seconda del design di riferimento.

“Questo rende possibile, per la prima volta, la stampa 3d di strutture a nido d’ape formate da celle rinforzate con fibre” afferma Lorna Gibson, professoressa di scienze dei materiali e ingegneria meccanica al Massachusetts Institute of Technology, nonchè una dei più grandi esperti in composti a celle, seppur non fosse coinvolta in questa ricerca. “Particolarmente significante è il modo in cui le fibre possono venire allineate mediante il controllo della loro proporzione – intesa come lunghezza relativa al diametro – e il diametro dell’ugello utilizzato. Questo segna un importante passo avanti nel design ingegneristico di materiali che simulano il legno, ovunque conosciuto per le sue lodabili qualità meccaniche in rapporto al suo peso.”

“Ottenendo man mano maggior controllo nell’allineamento delle fibre ed imparando ad integrare meglio il loro orientamento in design efficienti possiamo ancora ottimizzare l’efficienza di questo materiale” ha aggiunto Compton, facente parte ora dello staff di ricerca al Laboratorio Nazionale di Oak Ridge.  “Eventualmente, potremmo essere prossimamente capaci di cambiare il grado di allineamento e la composizione delle fibre riempitive in tempo reale durante la stampa.

fibre riempitive

Questo lavoro potrebbe trovare applicazione in molti campi inclusa l’industria automobilistica, dove i materiali leggeri sono una chiave nel raggiungimento di alti standard d’efficienza quanto a carburante consumato. Secondo una stima, tagliando anche solo 110 libbre di peso da ogni autoveicolo nel miliardo di autoveicoli presenti nelle strade del mondo produrrebbe un risparmio di 40 miliardi di dollari ogni anno.

La stampa 3d può trasformare radicalmente la produzione anche in altre vie. Lewis afferma che il prossimo passo consisterà nel testare resine termoindurenti per la creazione di diversi tipi di architettura includendo anche la tecnica di allineamento delle fibre precedentemente spiegata. Questo potrebbe portare in avanzamenti non solo nei materiali strutturali, ma anche nel campo dei composti conduttivi.

Fonte: Seas.harvard.edu

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