La mission specifica della SUTD, l'università di tecnologia e design di Singapore nata nel 2012, è quella di formare leader tecnicamente preparati attraverso l'apprendimento pratico e il design basato sulla tecnologia.
I ricercatori del Centro di design e produzione digitale (DManD) della SUTD sono specificamente focalizzati sull'intersezione tra design digitale e produzione avanzata, sviluppando nuove idee e metodi che uniscono informatica e ingegneria, design industriale, progettazione ad alto contenuto tecnologico, architettura e arte.
"Ci stiamo concentrando su tre aree principali in questa direzione", spiega il professor Martin Dunn, vice rettore aggiunto per la ricerca e co-direttore del Centro DManD della SUTD. "La prima è la produzione additiva con diversi materiali, in particolare quelli flessibili, per creare componenti, parti e prodotti multifunzionali. La seconda riguarda la nanofabbricazione 3D e la terza i tessuti e i compositi digitali 3D".
Approfondendo la ricerca sul comportamento dei materiali e sui nuovi metodi di progettazione, il team sta esplorando possibilità che vanno oltre i materiali digitali predefiniti. Utilizzando il software GrabCAD Voxel Print sulla stampante 3D multi-materiale Stratasys J750, i ricercatori del DManD creano prodotti trattando materiali e strutture in posizioni precise, punto per punto nello spazio, fino al livello di pixel volumetrico o voxel.
"La stampa 3D controllata a livello di voxel ci permette di creare prodotti microstrutturati e macroscopici su una scala e con una risoluzione senza precedenti. È questo che ci ha spinto a sviluppare nuovi strumenti per realizzare progetti con questa soluzione produttiva in rapida espansione", ha detto Dunn. Con GrabCAD Voxel Print, i ricercatori del DManD possono creare materiali digitali completamente nuovi, progettati per soddisfare le specifiche esigenze funzionali o estetiche di progetti di ricerca altamente specializzati.
"La tecnologia di controllo dei voxel sta davvero cambiando il modo in cui concepiamo il design", afferma Sayjel Patel, ricercatore associato presso il centro DManD della SUTD. "Ora possiamo scansionare le texture dell'ambiente circostante e creare trame e microstrutture a partire da queste immagini. Siamo in grado di esaminare le caratteristiche in termini di sensazione al tatto, acustica, ondulazione strutturale o proprietà termiche e questo ci permette di prototipare molto velocemente tutta una serie di opzioni di progetto".
I ricercatori del DManD hanno utilizzato questo nuovo metodo per costruire un tavolo a incastro e studiare il comportamento strutturale dei tradizionali sistemi di incastro in legno. Considerato quanto fosse impegnativa la sfida, Sawako Kaijima e il suo team di ricercatori hanno programmato uno slicer personalizzato per impostare i materiali strato per strato e hanno stampato in 3D i sistemi di giunzione del tavolo sulla Stratasys J750 utilizzando GrabCAD Voxel Print.
"La deposizione selettiva di materiali offre la possibilità di progettare e produrre oggetti con proprietà eterogenee che potrebbero avere caratteristiche funzionali superiori a quelle degli oggetti composti da materiali omogenei", ha detto Patel.
