Additive Manufacturing in continua espansione nel campo biomedicale
Oggi sentiamo parlare molto spesso di “stampa 3D”, tecnologia che, partendo da un modello 3D virtuale, permette di “stampare” letteralmente oggetti, come se si trattasse di una comuni stampante ad inchiostro presente nelle nostre case o nei nostri uffici. La stampa 3D ha rivoluzionato il modo di creare oggetti rispetto alle tecnologie tradizionali. Partendo da un modello digitale tridimensionale e convertendo quest’ultimo in un file opportuno (generalmente formato .stl), è possibile sfruttare un ambiente che genera il prodotto finale attraverso un approccio additivo.
Nell’industria 4.0, la stampa 3D è la tecnologia abilitante che più di tutte è in grado di stravolgere i tradizionali paradigmi produttivi e progettuali. Negli ultimi anni si è anche sentito molto parlare di “Additive Manufacturing”, AM.
Che differenza c’è tra Additive Manufacturing e Stampa 3D?
Si potrebbe pensare che si tratti della stessa tecnica, ma additive manufacturing e stampa 3D presentano alcune differenze. Nella maggioranza dei casi, la stampa 3D funziona tramite Additive Manufacturing, ovvero layer-by-layer. Poi, in base al tipo di stampante 3D utilizzata, esistono delle differenze sostanziali su come il materiale viene deposto e solidificato. Di fatto, in base alle specifiche, è possibile che l’additive manufacturing crei oggetti aggiungendo materiale, che può essere o meno a strati.
La stampa 3D e l’additive manufacturing stanno portando avanti una rivoluzione significativa in numerosi settori industriali, includendo anche mercati che in passato non sono stati ritenuti adatti per questa tecnologia. Tra questi settori è incluso sicuramente quello biomedico: le soluzioni in 3D vengono, infatti, impiegate da ingegneri per l’innovazione in campo medico o chirurgico, in modo da realizzare metodologie sempre più performanti per il miglioramento della salute dei pazienti.
Perchè è così importante l’additive manufacturing in campo biomedico?
I processi tecnologici e i materiali impiegati nell’AM non solo stanno ottimizzando il supporto nei confronti dei pazienti, ma stanno anche sostenendo i medici a lavorare in maniera semplice e tempestiva. Tra i modelli generati grazie a questa nuova tecnologia sono incluse protesi personalizzate, guide chirurgiche, oggetti per fini educativi, allineatori, bite dentali e occlusali.
Ma non solo, l’AM è entrata in gioco anche per fronteggiare la crisi creata dal Covid-19. In particolare, l’AM è stata sfruttata per creare dispositivi a supporto del personale sanitario. Infatti, sono state realizzate maschere per l’ossigeno, fitter per le mascherine usa e getta, tamponi nasali e supporti per le visiere per gli operatori sanitari.
Ogni protesi conserva delle caratteristiche indipendenti in termini di dimensione e forma. Proprio per questo motivo, gli interventi medici e chirurgici spesso sono molto complessi e necessitano di personale con conoscenze specifiche. Le tecnologie sempre più prestazionali dell’AM permettono la creazione di protesi che risultano ottimali per il corretto fissaggio e con un elevato margine di accuratezza. Inoltre, permettono anche di risparmiare contemporaneamente sui costi.
Quali sono gli obiettivi e le sfide dell’AM
Negli ultimi anni, si stanno scoprendo e generando tecniche di utilizzo di additive manufacturing sempre più accurate, che prevalentemente vanno ad ottimizzare la finitura superficiale e la qualità dei modelli creati. In particolare, in campo biomedico, i ricercatori si stanno spingendo verso l’utilizzo di materiali elastomerici e trasparenti.
Grazie ai traguardi raggiunti, si pensa che la stampa 3D possa divenire una tecnologia in grado di cambiare il modo di vedere le cose da parte del progettista, permettendo a chiunque ne voglia fare uso una rapida capacità nel produrre qualsiasi tipo di oggetto con qualsiasi tipo di forma geometrica.
A cura di Francesco Bonannella.