Negli ultimi anni, la tecnologia della stampa tridimensionale (3D) ha innescato una significativa rivoluzione nel contesto industriale, determinando notevoli progressi nei settori della produzione, personalizzazione e innovazione, consentendo la creazione di oggetti complessi con una precisione senza precedenti. La stampa 3D ha anche permesso un adattamento rapido dei processi produttivi alle esigenze specifiche del mercato, riducendo i tempi di sviluppo e i costi di produzione. La sua introduzione nella società ha promosso inoltre una maggiore flessibilità e sostenibilità nelle pratiche industriali. Tra i settori che più ne hanno beneficiato si annoverano il settore architettonico, con una intensa sperimentazione di nuovi modelli costruttivi e design, l’industria aerospaziale, con l’opportunità di produrre componenti altamente complessi e precisi e il comparto medico, con la possibilità di creare protesi personalizzate e modelli anatomici. In Italia, il progetto Electrospider sta guadagnando terreno negli ospedali, presentando la prima stampante 3D al mondo in grado di produrre cellule e tessuti umani mediante la tecnologia additiva.
In cosa consiste la stampante 3D
La tecnologia delle stampanti 3D ha inizio negli anni ’80 e ’90, anche se le radici di questa tecnologia risalgono a precedenti ricerche nel campo della fabbricazione additiva. Uno dei primi dispositivi simili a una stampante 3D fu sviluppato da Chuck Hull nel 1983 ed è noto come stereolitografia (SLA). Questo processo utilizzava la luce ultravioletta per indurire uno strato di resina, che poi veniva abbassato di un livello e successivamente indurito. Questo ciclo si ripeteva strato dopo strato fino a creare un oggetto tridimensionale.
Concretamente, una stampante 3D è un dispositivo che sfrutta il processo noto come “stampante additiva” per la produzione di oggetti fisici tridimensionali a partire da un modello digitale. In contrapposizione al metodo tradizionale di asportazione del materiale, questo processo aggiunge materiali strato su strato per creare l’oggetto desiderato.
Esistono diverse tecnologie di stampa 3D, ciascuna con le proprie caratteristiche, vantaggi e limitazioni. Le tecnologie più comuni sono:
- Fused Deposition Modeling (FDM): questa tecnologia utilizza un filamento di plastica che viene riscaldato e depositato sul piatto di stampa attraverso un ugello.
- Stereolithography (SLA): questa tecnologia utilizza un laser per solidificare uno strato di resina liquida.
- Selective Laser Sintering (SLS): questa tecnologia utilizza un laser per fondere sottili strati di polvere plastica.
Il processo di stampa 3D può essere suddiviso in quattro fasi principali:
- Preparazione: il modello 3D viene tagliato in strati sottili, che verranno poi stampati uno per uno.
- Stampa: il materiale viene aggiunto allo strato successivo, fino a formare l’oggetto completo.
- Finitura: l’oggetto viene rifinito per rimuovere eventuali imperfezioni.
- Rimuovi supporto: il supporto utilizzato per sostenere le parti sospese dell’oggetto viene rimosso.
Le stampanti 3D si prestano a un ampio spettro di applicazioni, compresa la produzione di prototipi di scarpe, modellini in scala e componenti tridimensionali per veicoli spaziali o dispositivi medici.
Un esempio significativo di utilizzo in ambito medico è la “Electrospider”, la prima stampante 3D di produzione italiana, sviluppata da Bio3DPrinting, un’azienda del gruppo veneto SolidWorld Group, in collaborazione con il centro di ricerca E. Piaggio di Pisa.
Rivoluzione nel campo medico: Electrospider fa il suo ingresso
Electrospider è una tecnologia innovativa di biofabbricazione che consente di posizionare con precisione filamenti nello spazio, realizzare strutture tridimensionali attraverso la microestrazione di materiali diversificati e combinare l’elettrofilatura con la microestrazione. In aggiunta, è in grado di generare costrutti cellulari 3D che emulano la complessa topografia dei tessuti umani.
La produzione del primo prototipo di Electrospider è già in corso a Barberino Tavernelle, nella città metropolitana di Firenze, presso il centro tecnologico di SolidWorld Group, casa di Bio3DPrinting. Questo prototipo aprirà la strada alla possibilità di creare tessuti umani in laboratorio per utilizzi nei trapianti e per avanzate ricerche scientifiche.
La stampante 3D Electrospider costituisce un eccezionale esempio di come l’innovazione italiana stia contribuendo a migliorare la salute umana e a spingere avanti i confini della scienza medica.
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