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Cosa fa una stampante 3D: sei esempi pratici

Airwolf-3D-printerLo sapevate che il primo prototipo di stampante 3D è stata costruito nel 1984? E che oggi queste stampanti aiutano anche a salvare delle vite?
Grandi organizzazioni nel campo areospaziale le utilizzano per componenti speciali risparmiando milioni di dollari. Anche i settori della moda e automobilistico ne fanno largo uso per realizzare articoli esclusivi e personalizzati.
Uno dei migliori modi per capire le potenzialità di questa tecnologia è conoscere le sue applicazioni pratiche anche nella vita di tutti i giorni. Ecco sei esempi pratici e creativi per l’utilizzo di una stampante 3D.

1. Organi artificiale stampati 

La tecnologia di stampa 3D è stata utilizzata per la realizzazioni di organi direttamente dalle cellule del paziente. Questo significa che un malato non dovrà più attendere lunghi periodi, rischiando la vita nell’attesa e speranza di un donatore. Dato che sinora negli ospedali venivano impianti organi realizzati a mano, l’utilizzo della tecnologia di stampa ha drasticamente migliorato ed accelerato questi processi.

Servendosi di una tecnologia 3D ad esempio, il Dr. Anthony Atala del Wake Forest’s Regenerative Medicine Department è stato in grado di realizzare parti sostitutive di organi, partendo da cellule vive dei pazienti. Come primo passaggio viene stampata l’ “impalcatura  artificiale” dell’organo, la quale è poi rivestita di cellule vive, fino a riformare il tessuto. Oggi il dipartimento è al lavoro per studiare una tecnologia capace di stampare l’impalcatura artificiale e di unirlo alle cellule vive con un processo simultaneo.

In occasione di un discorso tenuto presso TED sul tema, il Dr. Atala ha riferito che “ il 90% dei pazienti in lista di attesa per un trapianto al momento ha bisogno di un rene. Queste persone muoiono ogni giorno aspettando invano la disponibilità di un donatore”. Noi crediamo sia possibile ricostruire nella sua interezza tale organo partendo direttamente da una Tac del paziente.

Un esempio significativo: la storia di Kaiba Gionfriddo
Kaiba è un bambino nato prematuro nell’ottobre 2011 con una malformazione ad un polmone. Sei settimane dopo, mentre la sua famiglia si trovava in un ristorante, Kaiba ha smesso di respirare, andando in ipoventilazione. In ospedale, al bambino venne diagnosticata una tracheobrochomalacia (collasso delle pareti bronchiali, dovute ad un difetto cartilagineo).  Kaiba dovette subire una tracheotomia e rimanere allettato attaccato ad un respiratore. Due dottori dell’Università del Michigan, Glenn Green e Scott Hollister, hanno deciso di utilizzare la stampa 3D per provare a ricostruire (cosa mai tentata prima), le pareti della trachea del bambino con un materiale, il policaprolattone, altamente riassorbile dal corpo umano. A tre settimane dall’intervento, Kaiba era in grado di respirare autonomamente.
Guarda il video della testimonianza dei genitori di Kaiba.

2. La stampa 3d nell’industria dell’automobile

Urbee-21Numerose case produttrici sfruttano la tecnologia della stampa 3D per realizzare parti, anche consistenti, delle proprie autovetture. Tale utilizzo permette di usufruire di risparmi notevoli in termini di costi e tempi necessari alla prototipazione, oltre a rendere le vetture più leggere e quindi migliorarne l’efficienza dal punto di vista dei consumi e dunque ambientale, traducendosi in un vantaggio per il cliente e per la comunità. Alcuni esempi, la GM si sta servendo della stampa 3D per il suo nuovo modello Malibu, realizzando con essa le parti anteriori e posteriori della vettura in resina liquida, oltre alla plancia contenente il computer il computer di bordo. La Ford se ne serve nel centro di ricerca sui nuovi modelli di motore ecoboost.

A riprova delle possibili implicazioni in materia di risparmio nei consumi, un team di ingegneri, guidato dall’americano jim Kor sta realizzando una macchina interamente attraverso la stampa in 3D. Il progetto, battezzato Urbee 2 si prefigge di riuscire a compiere il tragitto NY- San Francisco con soli 10 galloni di benzina (circa 38 litri per coprire 4.600 km.).

3. La stampa 3D nell’industria aerospaziale

Screen-Shot-2013-10-03-at-8.47.54-AMRecentemente la NASA si è servita della tecnologia di stampa 3D al fine di realizzare un iniettore per un motore destinato a generare la forza di spinta utile ad un vettore spaziale per uscire dall’atmosfera. Il prototipo ha superato con successo, il “battesimo del fuoco” ed è ora pronto ad essere utilizzato.

Un secondo progetto dell’agenzia spaziale americana prevede l’invio di una stampante 3D alla stazione Spaziale Internazionale, unitamente ad un software dedicato che contenga in memoria i prospetti di diverse parti della stazione, maggiormente soggette ad usura, così da poter realizzare una “mini fabbrica spaziale” e produrre le componenti di ricambio direttamente a bordo della Stazione, con un notevolissimo risparmio sui costi di invio dei ricambi, oltre che di tempo. il progetto dovrebbe prendere il via nell’autunno 2014, con l’invio del macchinario.

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4. La stampa 3D nell’industria degli armamenti 

Un’azienda, la Defense Distributed ha realizzato il primo modello di pistola realizzato interamente tramite parti stampate. Battezzata “Liberator”, l’arma è costituita di 16 parti totali, di cui 15 ottenute tramite stampa 3D. L’iniziativa, per l’azienda, vuole rappresentare il segno dell’impossibilità, da parte governativa, di instaurare un qualsiasi controllo nella vendita delle armi da fuoco.

5. La stampa 3D e la costruzione di protesi 

Xilloc_Medical_Mandibula_Press_3a-300x187Una delle possibili applicazioni della stampa 3D è la realizzazione di protesi di diverso tipo ed in materiali diversi. Un esempio: Emma Lavelle è una bambina nata con una rara malattia genetica, la anthrogryposis multipla congenita (lo scheletro della bambina presentava un ripiegamento su se stesso e le sue scapole erano rivolte all’indentro). Grazie ad un esocheletro (WREX), interamente stampato in 3D, il Dr. Tariq Rahman del Nemours Biomedical Research Facility presso l’ospedale per bambini Alfred Dupont, è stato in grado di correggere l’anomalia scheletrica e per la prima volta Emma è stata in grado di alzare le proprie braccia fino a toccarsi il volto in autonomia.
Altri esempi di applicazioni mediche di successo sono la realizzazione di piedi in materiale sintetico oppure di una mascella (quest’ultima impiantata ad un paziente in età avanzata, 83 anni).
Guarda il video su Emma Lavelle.

6. La stampa 3D per una migliore percezione dei sensi

Diversi autorevoli progetti, mostrano come la stampa 3D possa essere utilizzata efficacemente per permettere a persone affette da cecità o sorde di migliorare la proprie possibilità di percezione sensoriale. In Giappone, ad esempio, Yahoo!, in collaborazione con l’Agenzia Hakuhodo Kettle sta implementando il progetto: “Mani sulla ricerca”, realizzando un software in grado di combinare il riconoscimento vocale delle parole, la tecnologia  cloud e la stampa 3D. Un bambino affetto da cecità può così pronunciare il nome di un oggetto ed il programma lo riconosce, ne realizza un modello tridimensionale che viene poi realizzato praticamente dal macchinario. il bambino viene così messo nelle condizioni di conoscere ed apprendere in autonomia la diversa forma degli oggetti, imparando a riconoscerli.

bionicearAltro esempio degno di menzione è l’orecchio ibrido realizzato presso la Princeton University. Il prototipo combina un’impalcatura rigida, stampata in 3D e contenente un microscopico amplificatore con il normale tessuto dell’orecchio umano. il modello, pronto per l’utilizzo, è in grado di “sentire”, meglio di un normale orecchio umano, permettendo di contrastare in parte le difficoltà di chi è affetto da patologie che colpiscono l’udito.

 

(Fonte: http://www.forbes.com/sites/amitchowdhry/2013/10/08/what-can-3d-printing-do-here-are-6-creative-examples/)

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