Alcune rivoluzioni portate dalla stampa 3D nella medicina, nell'automotive e nel settore aerospaziale [PARTE 1]

Le aree di applicazione e le possibili evoluzioni di una tecnologia produttiva pronta a rivoluzionare l'industria moderna

Chi è Garrett Peterson? Probabilmente ai più questo nome non dice molto, si tratta di un perfetto sconosciuto evidentemente di origini americane.

In effetti Garrett non è un personaggio famoso o un divo di Hollywood ma un bambino di 18 mesi afflitto da una malformazione cardiaca e da tracheobroncomalacia – una malattia che toglie rigidità a trachea e bronchi limitando la respirazione. Vi starete chiedendo: come mai vi parliamo del piccolo Garrett? Il motivo è legato alle cure sperimentate sullo sfortunato bimbo di quasi due anni, che il 26 Dicembre 2014 è potuto tornare a casa con i suoi genitori grazie ad una stampa 3D! Ecco il video della sua (bellissima) storia.

I medici dell’Ospedale dell’Università del Michigan, C.S. Mott Children’s Hospital, infatti, grazie al supporto della tecnologia di stampa 3D hanno elaborato un modello software della trachea e dei bronchi del bambino, stabilendo forma e dimensioni delle strutture sintetiche necessarie per consentirgli di tenere aperti i bronchi resi flaccidi dalla malattia. In sostanza, grazie alla riproduzione 3D è stato creato un supporto – assorbile nel tempo – che consente al piccolo Garrett di mantenere una funzione respiratoria normale.

La storia affascinante di Garrett chiarisce bene il potenziale della tecnologia di stampa del futuro. Ma cos’è nello specifico una stampante 3D?

Si tratta di una stampante in grado di realizzare oggetti in tre dimensioni a partire da un modello digitale (ormai è possibile stampare in  gomma, materie plastiche, carta, materiali poliuretanici simili, metalli e altro ancora). La tecnica di produzione di un oggetto 3D è cosidetta  “additiva”, ovvero un oggetto solido tridimensionale viene costruito aggiungendo materiale strato su strato sino a riprodurre quanto desiderato. Pensate ad una costruzione Lego dove l’oggetto viene costruito sovrapponendo pezzo su pezzo.

Innovazione, quella della stampa 3D, che trova possibili applicazioni in numerosi campi e settori: proviamo di seguito ad analizzare i principali nel primo dei due articoli dedicati al tema.

3D printing in campo medicale

Anche grazie anche alla storia di Garrett, è facilmente intuibile quanto la medicina possa beneficiare di tale innovazione: si tratta evidentemente del settore dove sono concentrati gli sforzi maggiori. Pensate al vantaggio oggettivo di ottenere un prodotto finale estremamente personalizzabile: un valore aggiunto inestimabile per la ricostruzione, ad esempio, di protesi o parti del corpo umano.

Per citare un esempio, in campo odontoiatrico si utilizzano da tempo ponti, modelli e supporti dentali in materiali particolari. Simili le applicazioni in campo protesico, ove i ricercatori stanno sviluppando, grazie all’ ausilio della stampante 3D, protesi o arti articolari.

Altrettanto importanti gli sviluppi in ambito acustico-uditivo: protesi riprodotte da stampanti tridimensionali in grado di ovviare al problema sordità. E’ recente la notizia dalla Princeton University in New Jersey, dove alcuni ricercatori hanno messo a punto un “orecchio bionico” con una struttura fatta di un gel costituito di cellule bovine. Un dispositivo in grado di ridare l’udito ai sordi!

Le applicazioni in campo medicale sono davvero numerose; tra queste risulta estremamente interessante – e per certi versi molto affascinante – lo sviluppo del cosiddetto bioprinting. La stampa di tessuti umani! L’obiettivo del Bioprinting 3D è quello di realizzare veri e propri organi sostitutivi da poter impiantare direttamente nei pazienti. Naturalmente stiamo parlando di campi di applicazione che necessitano di tempo in ricerca e validazione; è tuttavia altrettanto semplice pensare ai vantaggi tanto per i medici quanto per i pazienti che vedrebbero risolto, ad esempio, l’annoso problema del rigetto o quello altrettanto grave delle morti causate dalla mancanza di organi compatibili per il trapianto.

La stampa 3D può rivoluzionare il mercato dell’automotive

Se fino a poco tempo fa la combinazione tecnologica stampa 3D ed automotive era soprattutto legata alla produzione di alcuni componenti, specie in fase di prototipazione, oggi il connubio è pronto ad evolversi. E’ recente infatti la presentazione presso l’International Manufactoring Tecnology Show di Chicago della prima auto al mondo interamente “stampata” in 3 dimensioni. Nonostante il nome poco originale, “Strati” diventa apri-pista per altri possibili prototipi che andranno a rafforzare sempre più il legame tra questa tecnologia e il settore delle automobili.

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Ecco alcuni esempi della portata rivoluzionaria delle stampanti 3D in alcuni settori. E non è ancora finita: nella seconda parte del pezzo parleremo di aerospazio e… musica! Da non perdere…

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