Pollock: verrà sfruttata l’instabilità dei fluidi per migliorare la stampa 3D

Replicando quello che faceva l’artista statunitense Jackson Pollock, un gruppo di ricercatori ha sviluppato una nuova tecnica di stampa 3D

Da Jackson Pollock alla stampa 3D il passo è più breve di quanto si pensi: grazie all’Intelligenza Artificiale, una ricerca guidata dall’Università di Harvard ha messo a punto una tecnica che sfrutta quella usata dall’artista, Maestro nel dipingere lasciando gocciolare o schizzando il colore sulla tela, per stampare oggetti complessi in modo più veloce e accurato.

I risultati dello studio sono stati poi pubblicati sulla rivista Soft Matter e ha permesso di realizzare una serie di forme difficili, dipingendo come Pollock e persino decorando un biscotto con sciroppo di cioccolato.

Usare la tecnica di pittura di Pollock per la stampa 3D

“Volevo sapere se fosse possibile replicare l’opera di Jackson Pollock e decodificare ciò che ha fatto”, ha dichiarato L. Mahadevan, professore di matematica applicata presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), e leader del team di ricerca che si è occupato del progetto.

Mahadevan e il suo team hanno combinato fisica e apprendimento automatico per sviluppare una nuova tecnica di stampa 3D in grado di creare rapidamente modelli fisici complessi – inclusa la replica di un segmento di un dipinto di Pollock – sfruttando la stessa instabilità dei fluidi che Pollock ha utilizzato nel suo lavoro.

“Volevamo sviluppare una tecnica che potesse trarre vantaggio dalle instabilità di piegatura e avvolgimento, piuttosto che evitarle”, ha affermato Gaurav Chaudhary, ex borsista post-dottorato presso la SEAS e primo autore dell’articolo.

“L’approccio di Pollock di lanciare vernice dall’alto significava che anche se la sua mano si muoveva lungo una traiettoria specifica, la vernice non seguiva quella traiettoria a causa dell’accelerazione impressa dalla gravità – spiega Chaudhary – quindi un piccolo movimento poteva provocare grandi schizzi di vernice. Usando questa tecnica, puoi stampare lunghezze maggiori con piccoli movimenti dell’ugello perché ottieni questa accelerazione dalla gravità”.

Per controllare il metodo, gli autori dello studio si sono rivolti ad un algoritmo di apprendimento automatico basato sull’IA, che permette di imparare dai propri errori e diventare sempre più accurato ad ogni tentativo.

Per imparare come manipolare l’ugello per stampare a distanza e controllare l’avvolgimento del fluido, Mahadevan e Chaudhary, insieme ai coautori Stephanie Christ, ex studentessa del Soft Math Lab di Mahadevan e A. John Hart, professore di ingegneria meccanica al MIT, hanno combinato la fisica dell’avvolgimento con l’apprendimento per rinforzo profondo.

Usando questa tecnica, i ricercatori hanno stampato una serie di forme complesse, dipingendo come Pollock e persino decorando un biscotto con sciroppo di cioccolato. I ricercatori hanno utilizzato fluidi semplici per questa ricerca, ma l’approccio potrebbe essere ampliato per includere fluidi più complessi, come polimeri liquidi, paste e vari tipi di alimenti.

Jackson Pollock compose i suoi famosi dipinti a goccia posizionando una tela sul pavimento e facendovi gocciolare sopra vernice dall’alto.

Ad un occhio inesperto la sua tecnica può sembrare casuale, ma Pollock ha sempre affermato di avere il controllo completo sul flusso del colore.

Soprannominato action painting, Pollock disegnava nello spazio sopra la tela, creando forme nell’aria che cadevano sulla tela sottostante. “Le stampanti 3D tradizionali funzionano seguendo un percorso dal punto A al punto B, con l’ugello che deposita l’inchiostro lungo quel percorso specificato”, ha affermato Chaudhary.

La stampa 3D ha rivoluzionato molti settori della produzione, ma si tratta ancora di un processo molto lento.

Uno dei problemi sta nel fatto che gli inchiostri liquidi utilizzati devono obbedire alle leggi della fisica: in poche parole, quando cadono dall’alto, diventa difficile controllarli poiché tendono a ripiegarsi e arrotolarsi su sé stessi, come il miele versato su una fetta di pane.

Per questo motivo, la maggior parte delle tecniche di stampa 3D posiziona l’ugello dal quale esce l’inchiostro a pochi millimetri dalla superficie, evitando il problema.