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“Realizzato il Primo Elastomero Liquido Cristallino a Memoria di Forma tramite una Collaborazione tra Università di Pisa e Jozef Stefan Institute”

| 31 Agosto 2023 | TECNOLOGIA

In seguito a una collaborazione tra l’Università di Pisa e l’Istituto Jozef Stefan di Lubiana, è stato sviluppato il primo elastomero liquido cristallino con memoria di forma e capacità di riprogrammazione tridimensionale. La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Communications, ha aperto prospettive innovative per l’associazione di questo materiale alla tecnologia di stampa 3D, consentendo la creazione di oggetti altamente versatili e di forme varie.

In precedenza, gli elastomeri liquido cristallini, materiali capaci di modificare la loro forma in modo reversibile in risposta a stimoli esterni come temperatura, campi elettrici o luce, venivano principalmente preparati in forma di film, limitandone le possibilità di deformazione a una direzione unica di allungamento o accorciamento. Nonostante le notevoli variazioni potenziali, fino al 400% rispetto alla forma iniziale, le applicazioni erano vincolate dalle limitazioni geometriche dei film, principalmente nei campi dell’ottica, micro e soft robotica e sensoristica.

Il nuovo materiale sviluppato consente di ottenere una vasta gamma di geometrie e forme, consentendo una transizione da uno spazio bidimensionale a uno tridimensionale. Secondo Valentina Domenici del Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale dell’Università di Pisa, la caratteristica innovativa è la capacità di rimodellare e riprogrammare il materiale per ottenere oggetti con forme sempre differenti. Questo materiale potrebbe essere impiegato nelle tecnologie di stampa 3D e nelle applicazioni di microfluidica per una vasta gamma di utilizzi futuri.

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La nuova classe di materiali, denominata “PDLCE” (polimeri elastomeri liquido cristallini dispersi), è stata sviluppata e studiata nel corso degli anni dal gruppo di ricerca della Prof.ssa Domenici e da quello sloveno guidato dal Prof. Boštjan Zalar e dal ricercatore Andraz Resetic. La ricerca pubblicata su “Nature Communications” si è concentrata su un sottogruppo di materiali PDLCE con due temperature di transizione superiori alla temperatura ambiente.

Il ruolo della Prof.ssa Domenici in questo studio è principalmente legato alla progettazione delle componenti chimiche e alla selezione delle molecole di base per la preparazione degli elastomeri liquido cristallini, con l’obiettivo di ottenere un materiale finale dalle migliori proprietà termo-meccaniche ed elastiche. La sinergia tra chimici e fisici all’interno del gruppo di lavoro è stata fondamentale per oltre vent’anni di collaborazione e per il raggiungimento di risultati significativi.

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