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Un’innovativa stampante 3D di strati atomici potrebbe facilitare la produzione di nanodispositivi

Il progetto ATLANT3D ha sperimentato una nuova macchina da stampa 3D per la prototipazione rapida e la produzione di micro e nanodispositivi.

Tecnologie industriali

La stampa tridimensionale ha un enorme potenziale per la produzione di micro e nanosistemi. Lab-on-chip in miniatura, sistemi microelettromeccanici (MEMS, microelectromechanical systems) e sensori possono essere realizzati in modo più economico e rapido rispetto ai metodi convenzionali, quali fotolitografia e fabbricazione basata su pellicola sottile. Tuttavia, finora le soluzioni di produzione additiva hanno avuto una risoluzione di stampa limitata a pochi materiali e priva di flessibilità. Il progetto ATLANT3D, finanziato dall’UE, ha sperimentato un prototipo per superare questi ostacoli. La società danese ATLANT 3D Nanosystems ha sviluppato il know-how tecnologico per una macchina che aveva creato e chiamato «nanofabricator». Di conseguenza, il team di quattro persone operante a tempo pieno della società è ora in grado di rivolgersi al mercato in rapida crescita di MEMS e sensori, che dovrebbe raggiungere un massimo di 55,7 miliardi di euro entro il 2026, come prevede l’azienda dedita a ricerche di mercato ReportLinker. «La nostra tecnologia consente una stampa rivoluzionaria della precisione dello strato atomico in un solo passaggio. Ciò riduce i costi di prototipazione, sviluppo e manutenzione nonché l’uso di materiali pericolosi e, soprattutto, consente la stampa di più materiali», afferma Maksym Plakhotnyuk, fondatore e amministratore delegato della start-up. «Ha le potenzialità per rimodellare il mercato e costruire una nuova base per la prossima generazione dell’elettronica».

Prototipo impressionante

Plakhotnyuk aveva voluto sviluppare una soluzione per semplificare la micro e la nanofabbricazione sin dal suo dottorato presso l’Università tecnica della Danimarca quando lavorava in una camera bianca per la nanotecnologia. «I metodi di micro e nanofabbricazione esistenti sono molto complessi e fortemente capitalizzati, comportano rischi elevati e richiedono tempo. Voglio cambiare questa situazione con la nostra tecnologia», spiega. Per sviluppare la tecnologia, ha collaborato con i co-fondatori borsisti Ivan Kundrata e Julien Bachmann: insieme, hanno iniziato a stampare i primi modelli di strati atomici l’anno scorso. Il finanziamento del progetto ATLANT3D ha permesso loro di assumere altri tre membri del team part-time, condurre lo studio di fattibilità del caso aziendale e finalizzare la macchina prototipo Nanofabricator, per la quale è stata depositata una domanda di brevetto a giugno 2019. A gennaio hanno avviato il loro primo progetto pilota con diverse aziende tecnologiche elencate da Fortune 500. La macchina prototipo ha impressionato i clienti per la sua capacità di stampare direttamente strati atomici su qualsiasi substrato desiderato con risoluzioni laterali in microscala. Ha offerto la possibilità di stampare fino a 450 materiali e di combinarne vari tra cui metalli, ossidi e semiconduttori. «I nostri clienti ci hanno dato un riscontro molto positivo e sono disposti a integrare la nostra tecnologia nel loro ciclo di sviluppo del prodotto. Ora stiamo cercando ulteriori capitali per supportare il nostro continuo sviluppo di prodotti», afferma Plakhotnyuk. La macchina sarà commercializzata come ATLANT3D NanofabricatorTM, ispirata alla visione futuristica di James Burke, giornalista di Radio Times, il quale ha analizzato in che modo un nanofabricator potrebbe trasformare la vita. Mentre la società si concentrerà prima sul mercato dei MEMS e delle applicazioni dei sensori, il nanofabricator potrebbe anche accelerare la prototipazione per micro o nanodispositivi e sistemi multipli. Ciò può avvenire a un costo minimo rispetto a quello attuale e può ridurre tempi, rischi e rifiuti di produzione. Può anche consentire la personalizzazione durante il collaudo di nuove idee e prodotti su scala atomica. La start-up ATLANT prevede il suo primo profitto l’anno prossimo. Il finanziamento dell’UE si è rivelato cruciale per la giovane impresa in un settore fortemente capitalizzato. «Le start-up deep-tech sono imprese ad alto rischio che richiedono sostegno e capitale a lungo termine, in particolare perché hanno una bassa valutazione nella fase iniziale», conclude Plakhotnyuk.

Parole chiave

ATLANT3D, micro e nanofabbricazione, stampa tridimensionale, modelli di strati atomici, nanofabricator, sistemi microelettromeccanici, MEMS

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