Concetti Chiave
- La stampante 3D viene utilizzata per creare oggetti tridimensionali attraverso strati successivi di materiali, con applicazioni in settori come architettura, paleontologia e beni culturali.
- Il mercato domestico delle stampanti 3D è in crescita, con modelli come RepRap e Thing-o-Matic che hanno reso la tecnologia accessibile a prezzi ridotti.
- Nel settore alimentare, le stampanti 3D permettono di creare cibi vari, da cioccolato a pasta, con aziende come Barilla che esplorano nuovi formati di pasta.
- Nell'industria spaziale, la stampa 3D è utilizzata per produrre pezzi di ricambio in loco, e la NASA pianifica di usarla per costruzioni su altri pianeti.
- La stampa 3D nel settore medico ha portato a innovazioni come trapianti di cranio e protesi personalizzate, con sperimentazioni in corso per la stampa di organi umani.
I vari usi della stampante 3D
La stampante 3D permette di avere una riproduzione reale di un modello 3D realizzato con un software, è considerata una forma di produzione additiva mediante la cui vengono creati oggetti tridimensionali da strati di materiali successivi.
La stampante 3D si usa comunemente nella visualizzazione di modelli architettonici, geospaziali, sanitari, inoltre altre applicazioni includerebbero la ricostruzione dei fossili in paleontologia, la replica di manufatti antichi, ricostruzione di ossa o ricostruzione di prove gravemente danneggiate acquisite dalle indagini della scena del crimine.
Stampante 3d per uso domestico
Ci sono stati vari sforzi per adattare questa stampante all'uso domestico rendendola accessibile a piccoli prezzi. Dal novembre 2010 il progetto RepRap produce stampanti3D la Thing-o-Matic è stata la prima stampante venduta in un kit di montaggio e diffusa in tutto il mondo.
Anche in Italia sono state sviluppate stampanti 3D come la Galileo, Sharebot o Playmaker. Recentemente sono state presentate stampanti 3D chiamate a “doppio estursore” che permettono di stampare un modello usando due filamenti di colori diversi.
Stampante 3D per uso alimentare
La sua evoluzione fu sempre molto interessata nell'uso alimentare tanto che negli Stati Uniti si sono aperti dei ristoranti dimostrativi che preparano cibo solo mediante l'utilizzo di stampanti 3D. Questi cibi vanno dal cioccolato allo zucchero, dalla pizza ai biscotti, pasta o verdure.
Il settore è in totale fermento e nel 2014 anche Barilla si è dimostrata intenzionata a sviluppare una stampante 3D in grado di stampare paste in formati personalizzabili
Alla fine del 2014 Barilla ha portato a termine un concorso al quale hanno partecipato 500 designer che hanno creato 216 modelli di pasta unici.
Stampante 3D ad uso spaziale
Nello spazio la stampa 3D viene utilizzata per poter stampare autonomamente i vari pezzi di ricambio metallici, contenendo i costi e minimizzando gli sprechi.
La Nasa sta pensando ad un sistema per inviare la stampante 3D su altri pianeti in modo da realizzare abitazioni in totale autonomia.
Stampante 3D per uso edilizio
Attualmente si stanno testando materiali e stampanti 3D a scopo edilizio/architettonico, ci sono notevoli sviluppi riguardanti oggetti in argilla e materiale cementizio.
In Cina sono state stampate 10 case in calcestruzzo in 24 ore mentre in California grazie al progetto Contour Crafting è state ideata una stampante in grado di costruire una casa di 100 mq con muri e solette. Un altro progetto interessante viene dalla Spagna e si tratta di piccoli robot che mentre si muovono su cingoli rilasciano materiale per stampare volumi di dimensioni infinite.
Grazie alle stampanti 3D è stato possibile realizzare anche abitazioni ecofriendly, come Villa Asserbo, in Danimarca a 60 Km a Nord da Copenaghen. Gli architetti danesi dell'eentileen (gli ideatori) hanno inserito i progetti digitali dell'abitazione in una stampante CNC - provvista di un trapano delle dimensioni di una stanza - che gli ha permesso di ultimare la costruzione in sole quattro settimane utilizzando 820 fogli di compensato ricavato dalle foreste certificate Finlandesi.
Stampante 3D per uso medicale
Nel settore medicale la stampa 3D sembra un fiorire di nuovi progetti. Solo pochi mesi fa a Utrecht è stato effettuato il primo trapianto di cranio stampato in 3D a un paziente, la calotta cranica è stat realizzata con una specie di resina. Altri possibili utilizzi sono quelli di supporto alle tecniche chirurgiche: ad esempio ricostruzione in 3D di un cuore per un bambino di 14 mesi, un' operazione prima impensabile.
Durante la cerimonia di apertura dei mondiali di calcio 2014 in Brasile un paraplegico ha potuto calciare un pallone grazie ad un esoscheletro controllato mentalmente in cui punto nevralgico è stato stampato in 3D.
Craig Gerrand, chirurgo presso il Newcastle Upon Tyne Hospitale NHS Trust, ha operato per la prima volta al mondo una persona malata di tumore sfruttando i vantaggi della stampa 3D. Al paziente doveva essere rimosso metà bacino per evitare che il cancro continuasse a svilupparsi nel corpo. Tramite una precisa ricostruzione in 3D del bacino ed una stampa realizzata con una stampante 3D laser che utilizza polvere di titanio, è stato possibile creare la protesi di mezzo bacino, impiantandola successivamente nel corpo del paziente.
Sono stati realizzati inoltre arti robotici, cartillagine.
Un altro esempio è la ricostruzione facciale effettuata su di un ragazzo colpito da un terribile incidente: si è proceduto con la ricostruzione e successiva stampa in 3D della faccia grazie a delle fotografie precedenti al fatto.
L'azienda statunitense Organovo sta testando la stampa 3D di materiali organici per la riproduzione di organi umani.
Esistono anche stampanti 3D in grado di utilizzare materiali additivi. Questo tipo di stampanti contribuiscono favorevolmente all'ecologia del nostro pianeta, perché permettono di realizzare cibo in totale autonomia, eliminando le emissioni di carbonio che vengono generate durante il trasporto di beni alimentari. A tal proposito, 2 ragazzi canadesi hanno mostrato al mondo la stampante chiamata "Discov3ry Paste Extruder", del costo di 379$, che consente di stampare salsa wasabi, pasta di legno, argilla, ceramica e anche Nutella.
Domande da interrogazione
- Quali sono alcuni degli usi principali della stampante 3D?
- Come si è evoluto l'uso della stampante 3D nel settore alimentare?
- In che modo la stampa 3D viene utilizzata nello spazio?
- Quali sono alcuni sviluppi della stampa 3D nel settore edilizio?
- Quali innovazioni ha portato la stampa 3D nel settore medicale?
La stampante 3D è utilizzata in vari settori, tra cui la visualizzazione di modelli architettonici, la ricostruzione di fossili in paleontologia, la replica di manufatti antichi, e la ricostruzione di ossa o prove danneggiate. È anche impiegata nella produzione di beni culturali e artistici.
Negli Stati Uniti, sono stati aperti ristoranti dimostrativi che preparano cibo utilizzando stampanti 3D, producendo alimenti come cioccolato, zucchero, pizza, biscotti, pasta e verdure. Anche Barilla ha mostrato interesse nello sviluppo di stampanti 3D per pasta personalizzabile.
Nello spazio, la stampa 3D è utilizzata per stampare autonomamente pezzi di ricambio metallici, riducendo costi e sprechi. La NASA sta esplorando l'idea di inviare stampanti 3D su altri pianeti per costruire abitazioni in autonomia.
In Cina, sono state stampate 10 case in calcestruzzo in 24 ore, mentre in California è stata ideata una stampante in grado di costruire una casa di 100 mq. In Danimarca, è stata realizzata un'abitazione ecofriendly utilizzando una stampante CNC.
La stampa 3D ha permesso il primo trapianto di cranio stampato in 3D, la creazione di protesi di mezzo bacino, e la ricostruzione facciale. Inoltre, l'azienda Organovo sta testando la stampa 3D di materiali organici per la riproduzione di organi umani.
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