Questa settimana il mio  p o l i m e r i c o  amico Dedalus continua le sue meditazioni su nuovi processi di fabbricazione delle plastiche. Così, nel 1974, esordiva l’articolo di New Scientist in cui David Jones, tramite un immaginario scienziato pazzo, ironizzava su un concetto che si avvicinava in modo assolutamente geniale a quello della stampa 3D.

Per la prima volta nella storia qualcosa del genere veniva anche solo immaginato.

Ma come noi pensiamo a macchine volanti o a vivere su un altro pianeta, così nel ’74 era visto questo tipo di tecnologia. Era fantascienza.

In breve tempo, però, fu chiaro che si trattasse di un’idea rivoluzionaria. In un attimo siamo all’11 Marzo 1986. Da un progetto dell’ingegnere statunitense Charles Hull è ufficialmente brevettata la stereolitografia e si iniziano a produrre stampanti che la supportano. La prima forma di stampa 3D diventa realtà.

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Charles “Chuck” Hull

Ma partiamo dalle basi.

Con stampa 3D si intende la realizzazione di oggetti tridimensionali con produzione additiva, ovvero aggiungendo materiale strato per strato, sulla base di un modello 3D digitale.

Subito traspare uno dei punti più affascinanti di questa tecnologia: si tratta di un concetto molto semplice con una versatilità unica, a partire dai materiali. L’utilizzo più comune è legato alle plastiche modellabili, comode perché fondono a temperature relativamente basse, ma in alcune particolari varianti di stampa 3D si sfruttano anche resine, metalli e addirittura alcuni tipi di ceramica.

E non è tutto. Dopo essere riusciti a creare tessuti semplici, nel 2019 all’Università di Tel Aviv è stato presentato il primo cuore vascolarizzato, stampato con un bio-inchiostro “su misura”. È troppo piccolo e le sue cellule devono ancora imparare a contrarsi insieme per pompare sangue, ma la strada verso la creazione artificiale di interi organi funzionanti è più corta di quello che pensiamo.

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Il cuore stampato all’Università di Tel Aviv in idrogel

Le applicazioni della stampa 3D non si fermano neppure alle biotecnologie, anzi spaziano dall’industria nautica a quella edile, fino all’oreficeria.

Immaginate, ad esempio, cosa potremmo fare se in 24 ore fosse possibile costruire una casa a basso costo, e in una settimana un’intera città. Che impatto potrebbe avere nelle zone più povere del mondo o nei territori affetti da calamità naturali?

Enorme la portata sociale, ma anche quella economica. Per metterla in numeri, si stima che entro il 2025 l’industria della manifattura additiva porterà ricavi pari a 24 miliardi di dollari (fonte Grand View Research), e nel frattempo il numero di stampanti per impiego personale arriverà quasi a raddoppiare (fonte Context).

Il motivo di questa rapida ed incredibile diffusione è semplice. Con la scadenza del brevetto nel 2009 e il conseguente abbattimento dei costi, una comune stampante 3D è arrivata a costare tanto quanto una stampante tradizionale; inoltre, escludendo poi esempi ad altissimo livello, questa tecnologia può essere estremamente facile da utilizzare, anche per i non addetti ai lavori o quasi.

Ne abbiamo avuto un assaggio nell’affrontare l’epidemia di Covid-19.

Continuando il suo articolo David Jones scriveva che l’intero processo è a tutti gli effetti una sorta di divertente scarabocchiare in tre dimensioni. Non avrebbe mai potuto immaginare che non sarebbero stati creati solo scarabocchi e oggettini “da nerd”, ma dispositivi di protezione che in questo momento ci stanno salvando la vita.

Da Gennaio, con la domanda per le protezioni in crescita esponenziale, l’industria tradizionale non è riuscita a rispondere con un’offerta sufficiente.

A far puntare i primi riflettori italiani sulla stampa 3D dopo la diffusione del contagio è una vicenda avvenuta all’Ospedale Mellini di Chiari (Brescia). I medici, a corto di valvole per i respiratori polmonari, avevano bisogno di una soluzione rapida per salvare le vite dei pazienti ricoverati. Così l’ospedale è entrato in contatto con l’ingegnere Cristian Fracassi, che in 24 ore è stato in grado di stampare un centinaio di copie della valvola originale, pronte per entrare subito in funzione.

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La valvola Charlotte prodotta tramite stampa 3D

Tra i primi a mobilitarsi sono stati poi i cosiddetti makers. Definiti come gli hobbisti digitali del 21esimo secolo, sono gli artigiani 2.0, appassionati di tecnologie e innovatori. Dopo l’inizio dell’emergenza sono riusciti ad unirsi in gruppi e communities, creando una rete in supporto dei sistemi sanitari in crisi.

Tra le varie associazioni emerge sicuramente VISIONARI ETS-APS, che riunisce molti makers ma anche laboratori di stampa 3D, andando di fatto a costituire una tra le più grandi “organizzazioni dislocate” (a carattere no-profit) del nostro territorio.

Con il progetto VISIONARI-MakeIT, fare in Italia per l’Italia, i membri della community stanno lavorando per la produzione di visiere protettive e non solo, che però non possono essere intese come dispositivi medici. Migliaia sono state le richieste e le consegne su tutto il territorio nazionale, dai medici fino ai commercianti. Il progetto è tuttora attivo e molti makers stanno iniziando a sviluppare prodotti che potranno esserci utili nei prossimi mesi.

Dopo poco sono entrate in campo anche le università.

Un esempio virtuoso arriva dall’Università di Genova. Qui una squadra di tre dottorandi guidata dal professor Niccolò Casiddu sta lavorando per riprodurre le valvole progettate da Fracassi, così come “protesi” per le maniglie che permettono di aprire le porte con il gomito, riducendo il rischio di contagio.

Similmente si è mosso il Politecnico di Torino,che, oltre a produrre mascherine e visiere con l’Ospedale Molinette, sta svolgendo sul territorio piemontese un’importante funzione di controllo e revisione sui progetti che nascono da privati, garantendo la sicurezza dei dispositivi.

Fondamentale anche l’attività dell’Università Federico II di Napoli,che si sta muovendo per velocizzare le procedure legate ai test e alle certificazioni dei prodotti, uno dei principali problemi che riguardano l’utilizzo di queste tecnologie in ambienti sanitari ad alto rischio, insieme a regolazione della produzione e distribuzione sui territori.

Immagine che contiene persona, arancia, uomo, tavolo

Descrizione generata automaticamente
Visiera protettiva prodotta tramite stampa 3D

Ma cosa succederà in futuro? Tutto questo sarà destinato a finire con la pandemia?

Purtroppo in questi anni le potenzialità della stampa 3D sono state decisamente sottovalutate. Molte sono le problematiche, dalla mancanza di formazione ufficiale ed enti che rilascino attestati, alla necessità di abilitare tecnici specializzati. Come risultato gran parte dei makers sono autodidatti e non riconosciuti, mentre le numerose offerte lavorative non sono sodisfatte.

Ma, come abbiamo potuto vedere, nel settore della stampa 3D nulla è di fatto impossibile. Grazie all’ unione di questi grandi gruppi di makers si potrebbe puntare anche ad una formazione nelle scuole.

La stampa 3D potrebbe entrare nelle case di ognuno di noi. Le competenze di progettazione e di produzione potrebbero diventare necessarie in qualsiasi ambito. È fondamentale nei prossimi anni continuare a innovare e a formare, per costruire un nuovo tessuto imprenditoriale e sociale che aiuti il nostro Paese.

Un peccato – scriveva ancora David Jones – che l’intero processo debba avvenire al buio. Un dettaglio non azzeccatissimo, caro David, e non solo per motivi tecnici.

Tutto questo sta avvenendo proprio sotto i nostri occhi, alla luce del Sole, e merita la giusta attenzione.

È futuro che diventa realtà.

Francesca Biglia
Fabrizio Giaconella