Il CERN ha comprato una nuova stampante 3D. Per cosa la useranno?

CERN-3DPparts3Il Centro Europeo per la Ricerca (sub)Nucleare (CERN) ospita la macchina più complessa che l’umanità abbia mai costruito, il Large Hadron Collider, o LHC, e i suoi quattro enormi esperimenti sulle collisioni di particelle. Essendo così complesso (oltre 100 Km di tunnel 100 metri sotto il livello del suolo, al confine tra Francia e Svizzera) è anche unico, ed è composto di milioni di parti altrettanto complesse e spesso uniche.

Cosa succede quando qualcosa al CERN si rompe? Bisogna realizzare un nuovo, complesso e unico componente, il che può essere un processo molto lungo e costoso con le pratiche di fabbricazione tradizionali.  Implementando localmente le tecnologie di stampa 3D si possono però abbattere notevolmente i costi e i tempi.

Questo è esattamente ciò che il CERN ha fatto, anche se forse hanno aspettato un po’ troppo. Il CERN ha un Laboratorio per lo studio dei Polimeri dal 1960 e, ora che ha finalmente acquisito una stampante 3D stereolitografica di livello industriale, può studiare e sviluppare nuove resine, a base di epoxy, silicone o poliuretano per rispondere alle diverse esigenze delle macchine: collegamenti, modellazioni, isolamento elettrico o resistenza a temperature criogeniche e radiazioni.

LA nuova macchina SLA del CERN può già produrre circa il 70 % delle richieste compatibili (per dimensione, portata e quantità) con le funzionalità della stampa 3D, utilizzando tre resine già disponibili: bianco, che è molto flessibile e poco costoso; trasparente, che è più resistente; e blu, una resina composita contenente particelle di ceramica, che è particolarmente resistente alle temperature estreme e alle radiazioni ma è più costoso.

CERN LHC

“Il vantaggio principale di questa macchina è che ci permette di produrre pezzi funzionali con importanti proprietà meccaniche”, spiega Marco Goncalves Lopes, un ingegnere dei materiali presso il Laboratorio Polimeri. “Abbiamo anche un’altra stampante 3D, che funziona mediante l’incollaggio di sottili strati di polvere di polimero. Questa viene utilizzata per studiare la forma di alcuni prototipi, ma non è adatta per la produzione di parti funzionali . ”

CERN-3DPparts1Come ci si aspetterebbe il CERN è già avanti: anche se l’uso iniziale era principalmente per la prototipazione rapida, Paolo Fessia, che si è occupato di acquistare la nuova stampante 3D, spiega che il core business del Laboratorio Polimeri è la produzione finale di pezzi di ricambio o lavori di riparazione urgente. L’adozione di stampa 3D in molti dei dipartimenti del CERN sta aumentando molto rapidamente .

Gli Scienziati del CERN non hanno inventato i computer ma il World Wide Web è stato inventato lì da Sir Tim Berners Lee, così come i CD, il grid e quindi il cloud computing. Allo stesso modo, gli scienziati del CERN non hanno inventato le stampanti 3D, ma chissà quali nuove applicazioni si inventeranno ora che hanno iniziato a giocarci.

Il modo ultimo di plasmare la materia è “comprimere” l’energia in particelle materiali e usarle per formare un oggetto solido. Proprio come il replicatore di Star Trek . Nessuno sa di più sul processo di trasformazione di energia in materia e viceversa del CERN, perché è proprio questo che fanno suoi collisori di particelle. Ora tutto quello che dobbiamo fare è trasformarne uno, magari addirittura il gigantesco ATLAS, alti20 metri, in una stampante 3D, in modo che possa riorganizzare le particelle disperse dopo una collisione in un qualsiasi oggetto solido, e forse rispondere alla domanda che tutti ci siamo posti: l’anti-materia farebbe un buon filamento?

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