• Maria Grazia Tiberii

Il miracolo della stampa in 3D


#Overthemyworld🌏 Basta un computer collegato a una stampante per costruire gli oggetti? Ma allora l'ideatore di Mr. Linea è stato un profeta.

Tecnologia ultima frontiera? "Appartengo ad una generazione singolare: le nonne tiravano l'acqua al pozzo e lavavano i panni al fiume; le figlie, premendo il bottone di una lavatrice e spedendo una cartolina postale, hanno trasformato il bucato in un gioco televisivo ..." (Cesare Marchi)


Dopo i traguardi raggiunti nei decenni che hanno seguito il secondo dopoguerra si pensava non fosse possibile per la tecnologia subire ulteriori e strepitose accelerazioni; ma il mondo della conoscenza sembra avere un'inarrestabile brama di evolversi. Così da un giorno al successivo le invenzioni continuano a susseguirsi rendendo la vita sempre meno difficile.

Sono una figlia degli anni Sessanta, quelli del boom, figlia di quella figlia che spingeva il bottone della lavatrice. Nella mia casa la televisione nel pomeriggio trasmetteva "La TV dei ragazzi" e la sera "Carosello"; una serie di divertenti spot che segnavano il confine tra il sonno e la veglia.Tra i ricordi della mia infanzia il più vivido è una mano che con metafisica utopia traccia con la matita una linea dalla quale emerge un uomo che la percorre frettolosamente. Improvvisamente dalla medesima linea si materializza un malvivente che minaccia l'uomo con una grossa pistola. L'uomo apostrofa la mano con alcuni irosi borbottii incomprensibili e immediatamente la matita traccia i contorni di una mitragliatrice ... Il disegnatore accorre senza indugi al richiamo di Mr. Linea. Sistemato a dovere il malfattore il nostro uomo riprende il cammino, un cammino irto di ostacoli! Ecco un fiume impetuoso che costringe la mano a disegnare una barca poi un acquazzone improvviso che rende necessario un ombrello. Navigando casualmente tra le pagine del web un giorno mi sono imbattuta in una notizia strabiliante: l'FBI ha deciso di acquistare una stampante 3D capace di realizzare armi ed esplosivi. Mr. Linea si è materializzato nella mia mente e sulla parete dell'ufficio hanno preso forma due candelotti di dinamite!


La più famosa squadra investigativa del globo ha deciso di investire 19.000 $ per essere aggiornata sulle tecnologie che permettono la realizzazione di armi improvvisate; un aggiornamento divenuto necessario in seguito all'impresa compiuta lo scorso anno dallo studente texano Cody Wilson. Il ragazzo ha realizzato, per la prima volta tramite una stampante 3D, una pistola perfettamente funzionante e ha reso disponibile on-Line il software utilizzato. Prima che i files fossero rimossi sono stati scaricati da migliaia di utenti ne giro di poche ore.


Basta un computer collegato a una stampante per costruire gli oggetti?

Allora l'ideatore di Mr. Linea è stato un profeta!

Incuriosita ho iniziato a cercare notizie in merito e sono rimasta molto colpita dalla storia di un ragazzo sudanese di 14 anni che, in seguito all'esplosione di una bomba aveva perso entrambe le braccia. Era il 2012 e il ragazzo era solo uno dei 50.000 amputati vittime di una guerra mai sopita. La vicenda, pubblicata dal Time, ha inspirato in Mike Ebeling - co-fondatore del centro ricerche Not Impossible Labs e ideatore della tecnologia che tramite i movimenti dell'occhio permette ai paraplegici di "Parlare" attraverso lo schermo di un computer.

L'idea era realizzare una protesi low cost che potesse essere costruita con una delle stampanti 3D normalmente disponibili in commercio. Si è messo immediatamente all'opera per realizzare il progetto e il programma per la stampa e, nel 2013, il ragazzo ha potuto mangiare da solo per la prima volta dopo l'incidente.

Nel sud del Sudan viene "Stampata" una protesi a settimana; il progetto è disponibile per chiunque voglia aiutare ragazzi sfortunati in altre zone del nostro martoriato mondo. Forse nel giro di pochi anni le ultramoderne catene di montaggio saranno archeologia industriale!

Ieri guardavamo con stupore il primo trapianto di cuore oggi ci avviamo verso la sostituzione di quasi tutte le parti del corpo; la medicina osserva con interesse sempre crescente le nuove tecnologie 3D e pensa di utilizzarle, oltre che per stampare le protesi, anche per riproduzioni fedeli di parti di organi o addirittura di organi completi. Di recente è stato stampato il primo orecchio bionico a Princeton, nello stesso periodo a Cambridge si stampavano le cellule della retina. Pare che a breve cuore e fegato potranno essere stampati a progetto.

Ma com'è possibile che una semplice stampante possa far materializzare oggetti altamente tecnologici? Sono trascorse centinaia di anni prima che dalle stampe medievali si arrivasse alla moderna editoria, in seguito sono apparse stampanti sempre più sofisticate ed ora abbiamo conquistato la terza dimensione. L'umanità ha compiuto la transizione tra la riproduzione della superficie e quella del volume!

I primi esperimenti di stampa 3D risalgono agli anni Ottanta del secolo scorso ma solo di recente l'inarrestabile processo di miniaturizzazione di vari componenti ha spinto in avanti la ricerca e diffuso la conoscenza. Una conoscenza che apre scenari inaspettati; le applicazioni sono uscite dall'ambito industriale, che le ha utilizzate soprattutto per creare prototipi in breve tempo e a costi contenuti, e hanno invaso ogni nicchia.

Non è rimasta indifferente neanche l'alta moda che ha portato in passerella, grazie alla stilista olandese Iris van Harpen, abiti creati con stampanti 3D. La tecnologia è pronta ad aggredire l'ultimo baluardo, l'ambito domestico. La crescente diffusione continua a determinare un progressivo abbassamento dei costi e una vasta diversificazione dell'offerta, presente principalmente sul web dove sono disponibili anche i progetti per la realizzazione di oggetti di vario genere; unico limite la dimensione della stampante. Forse un giorno produrremo da soli gli utensili di uso quotidiano, un ritorno alle origini in chiave tecnologica! I nostri antichi avi creavano attrezzi, stoviglie, abiti e ornamenti che poi scambiavano tra loro. Era il primo abbozzo di commercio. Oggi nessuno ha più il tempo o la capacità di realizzare autonomamente i beni di consumo e proprio su questa inadeguatezza è basata la moderna economia. Un'economia che sembra stia esaurendo le sue possibilità di espansione, in cerca di una ripresa che possa offrire un futuro all'esercito di nuovi poveri che ogni anno popolano le nostre vecchie e gloriose metropoli.

E se le stampanti 3D potessero essere una nuova possibilità di lavoro?

In un futuro che è già a portata di mano forse potremo varcare la soglia di un laboratorio con un disegno e uscirne poco dopo recando l'oggetto che abbiamo ideato, fedele con nel più piccolo particolare. Queste "Copisterie" avveniristiche potrebbero rappresentare un'ottima occasione per chi abbia il desiderio di intraprendere un'attività redditizia e soddisfacente. Sarebbe sufficiente un piccolo investimento per acquistare la prima stampante e ... Sono già apparsi i primi social network ideati per connettere i possessori di stampanti 3D con chi ha la necessità di utilizzarle.


Anche l'industria del turismo ha fiutato l'affare; a chi visita gli Hollywood Studios della Disney viene offerta per 100 dollari una miniatura di se stesso.


Una stampante 3D spesso è meno costosa di uno smartphone di ultima generazione; è sufficiente una ricerca sul web per scoprire una miriade di modelli offerti a meno di 1.000 o addirittura di 500 Euro.

Ovviamente al crescere dei prezzi aumentano le prestazioni delle macchine, le più potenti realizzano oggetti con una risoluzione fedele al modello al decimo di millimetro. Ma un artigiano che volesse iniziare a lavorare con uno strumento meno costoso potrebbe sempre usare carta abrasiva per dare il tocco finale alle sue creazioni. Il prezzo varia anche al variare delle dimensioni; alcuni modelli sono abbastanza grandi da consentire la stampa di oggetti di arredo fino alla grandezza di 1,5 X 1,19 metri. Il prezzo di queste stampanti si aggira intorno ai 28.000 Euro. A un costo decisamente più accessibile troviamo macchine della dimensione massima di 12/15 centimetri per lato, un buon prodotto è disponibile a circa 1.600 Euro. Di solito la fornitura comprende un kit per la realizzazione dei primi oggetti, composto da una decina di cartucce colorate - utilizzabili una alla volta - e modelli pronti per la stampa. Ovviamente sono inclusi i supporti necessari al collegamento con il PC e un software di semplice utilizzo per la realizzazione dei propri modelli. Riducendo le dimensioni a un lato di 8 centimetri è possibile, acquistare diverse stampanti a circa 1.000 Euro.

In genere per la stampa si utilizzano sostanze termoplastiche e fotopolimeri. Uno dei più diffusi è il PLA, PolyLacti avis, biodegradabile in quanto ottenuto dall'amico di mais. Ampiamente diffuso anche l'ABS, Acrylonitrile e Butadiene Styrene; le sostanze che lo compongono sono derivati del petrolio è una volta riscaldate emettono fumi potenzialmente nocivi, ma offrono maggior resistenza alle sollecitazioni meccaniche. La sperimentazione sta introducendo nuovi materiali sempre più performanti; interessanti sono le stampe in fibra di carbonio, anche se attualmente le stampanti in grado di utilizzarle sono tutt'altro che economiche. Il costo si attesta a circa 5.000 dollari.

Le "Cartucce" si presentano come rocchetti attorno ai quali è avvolto un filamento il cui costo varia in base al materiale. Mediamente occorrono pochi Euro per ogni centimetro cubo dell'oggetto che si vuole "Stampare" ma il prezzo sale all'aumento re della complessità del modello.

Nei prossimi anni assisteremo a un progressivo miglioramento in qualità e competitività, probabilmente i ricercatori svilupperanno nuovi materiali e potrà addirittura fare la sua comparsa una nuova professione: il 3D designer! Così come oggi ci rivolgiamo al sarto o all'arredatore domani consulteremo un esperto che ci guiderà nella scelta dell'abito o dell'oggetto da far realizzare.

Ma non è tutto. Esistono anche stampanti in grado di produrre componenti interni di altre stampanti e ... Replicare se stesse! La fantascienza è tra noi.


Non sai cosa regalare per i prossimo compleanno al tuo migliore amico? Puoi usare la tua stampante 3D per fabbricarne una nuova, seguendo semplici istruzioni e utilizzando progetti forniti gratuitamente; il tuo dono costerà circa 500 Euro.

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