Stampa 3D di abiti indossabili spiegata da Behnaz Farahi

Se ultimamente siete riomasti sconvolti da come l’artista Behnaz Farahi ha  progettato e stampato in 3D  il suo recente  progetto “Caress of the Gaze” di abiti indossabili  che reagiscono alla vista degli altri, sarete felici di sapere che lei ha rilasciato su Instructables il dettaglio di come ha creato il pezzo utilizzando gli attuatori SMA .

Caress il Gaze è un neckpiece stampato in 3D che combina gli aspetti della moda e dell’arte, con l’interattività e l’esperienza corporea. Esteticamente il pezzo sembra che è fatta di un materiale simile alle piume, ma gli aculei simili a piume che compongono l’abito  sono in grado di rilevare lo sguardo dei passanti e si muovono e contraggono a seconda di come  lo sguardo della persona guarda il suo corpo.

La guida su  Instructables propone di svelare come Farahi ha realizzato gli Shape Memory Alloys (SMA) per creare questo  abito dinamico stampato in 3d,  e anche se non limita l’utente a fare un indumento come il suo,  fa capire come la tecnologia e il suo metodo possa essere utilizzato per creare oggetti indossabili.

Nel suo lavoro, Farahi utilizzato una stampante 3D Objet Connex500 che è in grado di stampare multimateriale, anche se fa notare che, mentre questa caratteristica è  stata necessaria per raggiungere quello che ha fatto,alcuni  risultati interessanti potrebbero essere ottenuti utilizzando qualsiasi stampante desktop 3D e materiali PLA.

Gli Shape Memory Alloys sono stati sviluppati come attuatori in grado di imitare le funzioni muscolari biologiche. Il materiale possiede una memoria della sua forma iniziale, per così dire.

Al fine di creare un oggetto dinamico stampato in 3D come ha fatto  Farahi  è importante capire le strutture auxetic. Le  Strutture auxetic sono responsabili della espansione e contrazione dell’abito. In breve, una struttura auxetic mostra un comportamento meccanico anormale quando viene  allungato poiche i materiali della struttura diventano più spessi nella direzione perpendicolare all’asse in  cui è allungato. Questo comportamento è dovuto alla struttura interna del materiale, come si può vedere nel video qui sotto:

Per fare si che i materiali “prendessere vita”, tuttavia, Farahi ha dovuto coniugare le strutture auxetic con gli attuatori SMA, che sono stati tutti assemblati dopo la stampa 3D.

Farahi ha usato la stampa 3D multimateriale che le permette di rendere materiali compositi con differenti flessibilità e densità in un’unica tiratura. Nel progettare il suo oggetto ha scelto di utilizzare materiali morbidi come Tango nero + per le articolazioni, e un materiale più rigido, Vero bianco, per le altre sezioni, scelta che ha consentito al prodotto finale di contrarsi o espandersi.

Una volta che i prototipi 3D erano state stampati, Farahi  ha iniziato a sperimentare e a osservare i comportamenti meccanici con gli attuatori SMA.

Il lavoro con SMA può comportare qualche difficoltà, come dice spiega sulla sua pagina Instructables, “Una delle sfide nella progettazione di un sistema dinamico di SMA è che a differenza di servomotori dove è possibile controllare i loro movimenti e la posizione, qui si ha un minor controllo del  moto. Un  controllo preciso delle  posizioni con SMA è possibile, ma non così facile. Questa imprecisione è dovuto al fatto che i cavi SMA non hanno curvature uguali di raffreddamento e riscaldamento.

Farahi delinea tre metodi per la progettazione di un attuatore SMA che includono l’utilizzazione del peso e della gravità, e le proprietà del materiale. Il comportamento del materiale gioca un ruolo importante in questo metodo memorizzando e rilascio di energia flessione durante le fasi di riscaldamento e poi  raffreddamento del filo SMA Le proprietà meccaniche del materiale, che è intrinsecamente elasticp applicano una tensione iniziale al filo SMA che una volta riscaldato si contrae e produce la curvatura nella struttura .

Farahi rileva inoltre che è importante non saldare nulla negli  attuatori SMA e suggerisce di crimpare i tubi per i vari collegamenti tra i cavi elettrici e le articolazioni.

In termini di design, le possibilità sono molte, anche se Farahi stessa dice di essersi ispirata alle squame dei pesci. Ha sviluppato il suo progetto con Grasshopper in Rhinoceros.

Se vi sentite ambiziosi e vuole esplorare le possibilità di un  design dinamico con la stampa 3D utilizzando gli  attuatori SMA, l’esplorazione di Farahi può essere una ottima guida per iniziare.