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Le cose più straordinarie stampate in 3D

Enrico Billi Writer

La stampa 3D è un metodo innovativo che, per la sua natura versatile e aperta, può essere utilizzato negli ambiti più diversi. Negli ultimi anni, grazie a processori sempre più potenti ed all’immaginazione umana, abbiamo assistito alla sua espansione in campi quali la medicina, l’edilizia e la moda, ma i possibili usi di questa tecnologia sono potenzialmente infiniti. Vediamo insieme alcune delle cose più straordinarie stampate in 3D negli ultimi anni, per cercare di capire le reali potenzialità di questa straordinaria tecnologia.

 

 

Stampa al dente
pasta stampata in 3d

Esiste un mestiere che si chiama ‘Innovation Pasta Manager’ e che ha a che fare, per l’appunto, con la pasta e…la stampa 3D. Ce lo spiega proprio un’azienda leader nel primo campo, nella persona di Fabrizio Cassotta, responsabile Barilla dei prototipi di pasta personalizzata: «Con questa tecnologia, ognuno potrà realizzare ricette a base di nuovi impasti, con valori nutrizionali controllati, di forme, consistenza e colore preferiti». Il 10 maggio scorso l’azienda parmense ha presentato al salone internazionale dell’alimentazione (Cibus) i suoi modelli, progettati grazie alla collaborazione con il centro ricerche TNO di Eindhoven.

 

 

Due minuti per stampare forme impossibili da creare con i mezzi tradizionali, come sfere o vortici. «Basta caricare le cartucce di impasto nella macchina,» spiega Cassotta, «si sceglie la forma di pasta desiderata e le informazioni vengono trasmesse alla stampante, che la materializza già pronta da cuocere».

Semola, grano duro e acqua: una ricetta classica rivisitata in 3D.

 

 

Come stampare la regina d’Egitto
nefertiti stampata in 3d
Nel 1912 gli archeologi della Compagnia Tedesca dell’Africa Orientale scoprirono nella colonia egiziana il busto della regina Nefertiti, moglie del faraone «eretico» Akhenaton. Mezzo metro di pietra calcarea e stucco che racchiude uno dei massimi capolavori dell’arte egizia, un volto regale, attuale icona del Neues Museum di Berlino.

 

Tanta bellezza non poteva restare intrappolata in un museo e due artisti tedeschi hanno voluto «liberare» Nefertiti, acquisendo clandestinamente una scansione del busto dela stessa e rendendo pubblico il file sotto licenza Creative Commons. Il Neues Museum tace e c’è qualche dubbio sulla reale origine del file – vista l’accuratezza della scansione, è possibile che sia una trovata pubblicitaria. Il gesto piratesco ha però dimostrato le possibilità divulgative della stampa 3D, anche quando si parla di arte antica.

A proposito, se volete stamparvi il busto di Nefertiti, trovate il torrent qui.

 

 

Stampa e spara in libertà

armi stampate in 3d

Il secondo emendamento della Costituzione degli Stati Uniti stabilisce che l’autodifesa è un diritto di ogni cittadino, il quale può quindi possedere un’arma. L’articolo risale a tre secoli fa; alcuni costituzionalisti lo definiscono anacronistico ma, nonostante l’opinione pubblica si stia sensibilizzando, il revival delle armi è appena cominciato e (purtroppo) passa anche dalla stampa in 3D.

 

Tre anni fa Cody Wilson, la mente dietro l’ONG Defense Distributed, ha progettato «Liberator», la prima arma da fuoco stampabile in plastica ABS con una stampante 3D.

 

 

Negli Stati Uniti è legale fabbricarsi un’arma da fuoco non automatica, mentre per venderla è necessaria una licenza. Wilson l’ha ottenuta, mettendosi così al riparo da grane legali relative alla sua decisione di rendere pubblico il progetto di Liberator, e secondo la sua filosofia tutta americana ha dato accesso alle armi a tutti i maker locali.

Giusto o sbagliato che sia, negli Stati Uniti stampare a casa propria un oggetto è un diritto, le armi sono essenzialmente oggetti, ergo stampare armi è un diritto: l’inquietante (e remunerativo) sillogismo di Wilson sembra funzionare – e infatti, con i guadagni della Liberator, ha progettato una fresatrice portatile per creare il castello di un fucile semiautomatico.

Ma questa è un’altra storia (anche se resta poco rassicurante).

 

 

Organi, denti e ricambi assortiti

organi stampati in 3d

Sistema di stampa integrato di tessuti e organi (in inglese ITOP) è il nome della bio-stampante messa a punto dai tecnici del Wake Forest Institute (California) per la medicina rigenerativa. Un lavoro lungo un decennio.

La bio-stampante, per il direttore dell’istituto Anthony Atala, può fabbricare tessuti umani stabili di qualunque forma. «Con ulteriori sviluppi, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per stampare tessuti viventi e strutture di organi destinati all’impianto chirurgico».

 

Come abbiamo già ricordato, quando parliamo di stampa 3D, le vere novità si nascondono nella combinazione dei materiali più che nella tecnologia di stampa. Il bio-inchiostro, in questo caso, è costituito da un gel a base di acqua che contiene cellule staminali e sostanze nutritive. Il tessuto stampato è attraversato da micro-canali che permettono ai nutrienti, all’acqua e all’ossigeno di circolare. Un materiale biodegradabile viene invece usato per dare la forma al tessuto da stampare – che, trattandosi di cellule staminali, può essere qualsiasi cosa: sangue, ossa, pelle, tendini, organi interni, cartilagine (come nel progetto di Luca Coluccino, dell’IIT).

 

L’orecchio che vedete all’inizio del paragrafo è una creazione del Wake Forest Institute ed è stato impiantato in un topo. Non è bello da immaginare, ma nell’arco di due mesi i tecnici hanno osservato il corpo del topo vascolarizzare automaticamente il tessuto impiantato.

Riguardo poi al dente che vedete qui sotto, vale quanto detto precedentemente: è il materiale di cui è fatto a renderlo così speciale.

Il problema degli impianti dentali sono i batteri, come è noto: non basterebbe quindi stampare i denti con un materiale repellente?

 

denti stampati in 3d

La risposta è sì. E infatti, l’inchiostro messo a punto dai ricercatori dell’Università di Groningen per stampare denti è una resina polimerica a cui sono stati aggiunti sali di ammonio, letali per i batteri.

La carica positiva dei sali distrugge la membrana dei batteri, caricata negativamente: in pratica, i denti stampati uccidono il 99% dei batteri con cui vengono in contatto e il materiale di cui sono fatti «non è dannoso per le cellule umane,» afferma Andreas Herrman.
L’odontoiatria sarà forse il primo campo di applicazione della stampa 3D in ambito medico di cui vedremo i risultati in tempi brevi: ci vorrà addirittura «molto meno tempo rispetto allo sviluppo di un nuovo medicinale».

Parola del dott. Herrman.

 

 

Stampo casa

case stampate in 3d

Quando associamo edilizia e stampa 3D siamo nel campo della sperimentazione, ma i risultati sembrano davvero promettenti.

Di un primo esperimento ne abbiamo già parlato: costruire villaggi stampati in 3D nei Paesi poveri.

Un anno fa Big Delta, la stampante 3D più grande del mondo (12 metri), ha dimostrato che è possibile costruire un rifugio di terra, paglia e calce a meno di 50 euro. «Siamo riusciti a dimostrare che due uomini ed una macchina possono stampare in 3D un rifugio confortevole e sano in poco tempo e ad un costo irrisorio,» dichiara il fondatore di WASP Massimo Moretti, che si è ispirato alle case in argilla magrebine.
Il secondo esperimento, con cui chiudiamo la nostra carrellata, è di tutt’altro genere: la stampa  di una base lunare.

L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha espresso il suo interesse alla costruzione di una base sulla Luna stampata in 3D, all’interno di un cratere che la proteggerebbe dalle temperature estreme, garantendole allo stesso tempo un’ottima esposizione alla luce solare. Il materiale di stampa sarebbe il suolo lunare stesso (regolith), «un materiale ideale per fare il cemento» secondo il direttore di ESA Jan Woerner, che verrebbe rilasciato seguendo un disegno che ricorda le ossa degli uccelli (una struttura a «cellule vuote» in grado di conferire robustezza e leggerezza).

base spaziale stampata in 3d

 

In realtà non si tratterebbe di stampare l’intera base (che consiste principalmente in una cupola gonfiabile) ma il suo rivestimento; una copertura in grado di proteggere la cupola dalle radiazioni solari, dall’escursione termica e dai meteoriti. Una funzione fondamentale su un satellite privo di atmosfera come la Luna.

 

A realizzarla, in circa 3 mesi e mezzo, sarebbero due robot-stampanti dotati da una parte di una benna per raccogliere il materiale, dall’altra di un braccio in grado di stampare il regolith trasformato in ‘inchiostro’.

L’ESA ha fissato la timeline al 2030 – ma se nel frattempo volete avere un’idea di che aspetto potrebbe avere la prima colonia umana sulla Luna, eccovi un campione da 15 tonnellate.
base

 

 

 

Photocredits:

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