Cosa creare con una stampante 3D? Ecco le idee più straordinarie

Le dimensioni non contano: piccole o grandi le stampanti 3D riescono sempre e comunque a produrre oggetti utili e particolari. Negli ultimi cinque anni abbiamo conosciuto una vera e propria rivoluzione che ha portato le stampanti 3D a occupare un posto sempre più importante all’interno delle aziende: sono tanti i settori dell’economia che hanno potuto beneficiare dell’arrivo della stampa 3D. Alcuni laboratori medici hanno iniziato a sperimentare la produzione di vene, piastrine, ossa del corpo e del nefrone (la parte più importante del rene che serve a filtrare il sangue e ad assimilare le sostanze nutritive), mentre nell’edilizia permettono di realizzare moduli abitativi autosufficienti e pannelli solari a basso costo. Ma le stampanti 3D non sono utilizzate solamente per le grandi opere, ma sono sfruttate anche per la realizzazione di oggetti dall’uso comune. L’importante è conoscere il funzionamento di una stampante 3D e si potrà creare qualsiasi oggetto per il bricolage o per il fai-da-te. Ma le stampanti 3D non mettono un freno all’inventiva delle persone: in molti hanno provato a realizzare degli oggetti particolarissimi come pistole, formati di pasta particolari e il busto della regina d’Egitto Nefertiti. Tutto fatto a casa senza l’aiuto di nessuno.

Per poter realizzare oggetti con la stampa 3D è necessario conoscere almeno le basi della meccanica e dell’informatica. Anche se può sembrare banale, il funzionamento di una stampante 3D è piuttosto complicato ed è necessario imparare alla perfezione ogni singolo passaggio. Nella prima fase è necessario creare il progetto tridimensionale dell’oggetto che si vorrà realizzare. Tutto il lavoro si svolge al computer tramite dei programmi sviluppati appositamente per le stampanti 3D. Il progetto deve contenere tutti i dati necessari alla realizzazione del manufatto: la lunghezza, la larghezza, la profondità e i materiali da utilizzare. Quando si è completata la fase progettuale è necessario inviare il file alla stampante 3D in modo che possa iniziare la costruzione dell’oggetto. Nella seconda fase fa il suo ingresso la periferica 3D che elabora e analizza il progetto e dà inizio alla stampa 3D. Il funzionamento delle stampanti 3D di tipo FDM ((Fused Deposition Modeling) è simile a quello delle periferiche che utilizziamo a lavoro per stampare i documenti di testo, solamente che al posto della testina c’è un estrusore e l’inchiostro è sostituito dai polimeri. Per realizzare un oggetto i polimeri vengono fusi e stratificati fino a quando il processo di costruzione non è terminato. Ora vediamo insieme quali sono gli oggetti più assurdi e straordinari costruiti con una stampante 3D.

È uno dei prodotti a cui solitamente viene associato il nome dell’Italia: stiamo parlando della pasta, una vera e propria istituzione per il Bel Paese dove sono presenti centinaia di pastifici. Oltre ai laboratori artigianali, sono presenti anche grande aziende che hanno portato la bontà della pasta italiana in tutto il mondo e che stanno sperimentando nuovi metodi per produrre tipologie di pasta particolari. Ad esempio, la Barilla, durante l’Expo del 2015 a Milano, ha presentato al Salone Internazionale del Cibo la prima pasta realizzata con una stampante 3D. I materiali sono gli stessi: semola di grano duro e acqua. Tramite il software per la stampa 3D viene costruito il formato della pasta (vortici, rose, l’unico limite è la fantasia) e poi la periferica 3D inizia il suo lavoro. Il progetto è stato realizzato da Barilla in collaborazione con il centro ricerche TNO di Eindhoven. Bastano poco meno di due minuti per avere il formato di pasta che si è costruito al computer. Nei prossimi anni dimenticatevi rigatoni e spaghetti, il futuro è delle rose.

Potrà sembrare un sacrilegio, ma la stampa 3D potrà ridare vita ad alcune opere del passato che necessitano continuamente di manutenzione. Un esempio è il busto della regina Nefertiti ritrovato nel 1912 dagli archeologi della Compagnia Tedesca dell’Africa Orientale. Il busto della moglie del faraone Akhenaton è considerato da tutti uno degli esempi più fulgidi dell’arte egiziana e non poteva certo restare dentro il Neues Museum di Berlino dove è esposta. Per questo motivo due artisti tedeschi sono riusciti a entrare in possesso di una scansione del busto che ha permesso di riprodurre l’opera d’arte. I due artisti hanno rilasciato la scansione sotto licenza Creative Commons: ogni persona potrà scaricare il file e realizzare a casa la propria copia del busto della regina Nefertiti. Oltre a questo caso molto particolare, la stampa 3D potrà essere un ottimo alleato per riprodurre opere d’arte del passato che necessitano continuamente di manutenzione.

Purtroppo non sempre la mente umana progetta e realizza oggetti veramente utili e che permettono di fare un passo in avanti. Negli Stati Uniti, ad esempio, un appassionato di armi è riuscito a costruire la prima pistola realizzata con una stampante in 3D perfettamente funzionante. Stiamo parlando di un’azione che in Italia sarebbe passibile di denuncia e arresto immediato, mentre negli Stati Uniti il secondo emendamento prevede che l’autodifesa è un diritto di ogni cittadino. Nonostante la forma un po’ particolare, la pistola costruita con la stampante 3D ha le stesse identiche funzionalità di un’arma vera. Si dovrebbe iniziare a intervenire con delle leggi dello Stato per mettere al bando questa nuova tipologia di armi, prima che prenda piede anche in Italia.

Il settore che nei prossimi anni beneficerà di più della stampa 3D è sicuramente quello della medicina. Grazie allo studio di nuovi materiali è possibile realizzare orecchie e denti che si adattano perfettamente al corpo umano e che sono più resistenti rispetto agli originali. Ad esempio i tecnici del Wake Forrest Institute in California sono riusciti a realizzare una stampante 3D capace di produrre dei tessuti umani che non subiscono il rigetto da parte del corpo umano. Fino ad adesso è stato sperimentato solamente l’installazione di un orecchio nel corpo di un topo: dopo poco più di due mesi l’animale ha iniziato a vascolarizzare il nuovo tessuto. Questo è stato possibile grazie allo speciale materiale utilizzato: l’inchiostro utilizzato, infatti, è formato da un liquido formato da acqua, cellule staminali e sostanze nutritive. Invece, all’Università di Groningen in Olanda è stato creato il primo dente resistente ai batteri, grazie all’utilizzo dei sali di ammonio che sono letali per il 99% degli agenti patogeni. Realizzare un dente con una stampante 3D è molto semplice: basta effettuare uno stampo e inserirlo nel software del computer che elaborerà automaticamente il progetto.

La ricerca portata avanti dall’Università di Harvard potrebbe cambiare per sempre le sorti di chi soffre di insufficienza renale. Infatti, nei laboratori dell’Università britannica è stato realizzato il primo nefrone utilizzando una stampante 3D che permette di riprodurre le stesse funzionalità di quello presente all’interno dei reni. Il nefrone è la parte più importante del rene che permette di filtrare il sangue e di decidere quali sostante nutritive assorbire. Per realizzare l’organo è stato usato un particolare mix di inchiostri gel. Al momento il progetto è solamente nella fase iniziale, ma il futuro è un po’ più roseo per chi soffre di insufficienza renale.

E se le ossa si rigenerassero? È questa la scoperta effettuata da alcuni ricercatori dell’Università di Northwestern che sono riusciti a realizzare alcuni frammenti ossei sfruttando una stampante 3D. Gli studiosi hanno realizzato un materiale superelastico che riesce ad adattarsi a qualsiasi situazione e che si rivela importantissimo soprattutto nelle operazioni effettuate sui bambini. Infatti quando un adolescente subisce l’installazione di una protesi metallica, da grande è costretto a ripetere l’operazione. Con il tessuto realizzato dai ricercatori questo non sarà più necessario e i frammenti ossei si rigenerano automaticamente.