10 cose incredibili che puoi fare con le stampanti 3D

Verso la fine del film "Skyfall", c'è una scena in cui James Bond e M scendono dalla città in una classica Aston Martin DB5 del 1960, la distintiva Silver Bond Car usata per la prima volta in Goldfinger nel 1965. Più tardi - e questo è un lieve spoiler: la macchina è piena di buchi con i fucili d'assalto e fatta esplodere con un elicottero.

Se hai visto qualche film negli ultimi dodici anni, saprai che questa scena in particolare non è stata difficile da filmare per i registi. Tutto quello che dovevano fare era inserire digitalmente un'esplosione - o con quel tipo di budget, magari prendere uno dei trecento o più rimanenti DB5 e far saltare in aria la cosa reale.

Invece, i realizzatori hanno stampato dettagliati modelli in scala 1: 3 dell'Aston Martin su stampanti 3D e li hanno fatti esplodere in pezzi assoluti, salvando le auto reali per i musei. Ricorda l'abito di Iron Man? Stesso processo

Ecco dieci modi in cui le persone utilizzano le stampanti 3D per qualcosa di funzionale e, a volte, cambiano il mondo nel processo.

10

Capi di abbigliamento

Agli albori della stampa 3D, l'oggetto che si ottiene dalla stampante era di solito una sorta di cosa di plastica ingombrante: un prototipo di progetto, ad esempio, utilizzato come guida visiva prima di costruire il prodotto reale. Ora che la tecnologia è più accurata, possiamo stampare oggetti più piccoli e dettagliati. Il team di stampa 3D di Shapeways ha seguito questa idea e ci ha dato degli indumenti stampati in nylon, che sono stampati sulle esatte dimensioni del corpo della persona che lo ordina: l'abbigliamento più personalizzato al mondo.

La loro prima linea di abbigliamento stampato in 3D si chiama N12 Bikini (N12 sta per Nylon 12, il materiale di cui è fatto). Il bikini è formato con un'equazione chiamata impacchettamento circolare; in altre parole, è interamente realizzato con piccoli cerchi collegati che un algoritmo regola in base alla curvatura della forma: più grande è la curva, più piccoli sono i cerchi. L'intero design è basato su una scansione del corpo in modo che il prodotto finale si adatti perfettamente a chi lo indossa.

9

Chitarre

A partire dal XII secolo, le chitarre, o almeno i loro predecessori, sono state realizzate in legno. Più recentemente, è stata utilizzata anche la plastica, ma il processo di costruzione è lo stesso in entrambi i casi. È sottrattivo, significa che qualcosa viene portato via per ottenere la forma giusta. Si inizia con un grande blocco di legno, e dopo averlo scolpito, si finisce con una parte per la chitarra. E in effetti, la produzione in generale viene solitamente eseguita in questo modo.

La stampa 3D, d'altra parte, è additiva: si accumula strato dopo strato nella forma giusta con materiale che successivamente si trasforma in un solido (come una pozzanghera di colla da una pistola per colla a caldo).

Con quel processo, puoi fare quasi tutto, anche la forma acustica quasi perfetta di una chitarra. Questa chitarra è un grande esempio; è stato stampato da Scott Summi ed è il primo del suo genere. Ogni parte di essa era stampata tranne il collo e le corde (anche le parti metalliche erano stampate), e ci vollero circa due ore per essere completata. E dal momento che qualsiasi oggetto stampato in 3D proviene da un modello di computer, non c'è limite ai diversi modi in cui una chitarra potrebbe essere progettata, aprendo la porta a una creatività immensa.

8

case

L'anno scorso, Behrokh Khoshnevis - un professore di ingegneria all'Università della California del Sud - ha tenuto un TED talk in cui ha descritto come una casa a grandezza naturale (25.000 piedi quadrati, o 2.320 metri quadrati) può essere stampata in 3D in meno di venti ore, impianti idraulici e cavi elettrici inclusi. Quel periodo di tempo è quasi incredibile. In un mese interi quartieri potrebbero essere costruiti e tutto ciò che devi fare è cambiare il progetto di progettazione del computer per una casa che sembra completamente diversa, non più sobborghi omogenei.

Ancora più importante, questo sistema potrebbe essere utilizzato per sostituire le baraccopoli o fornire alloggi rapidi per le vittime di disastri naturali. Per dirlo in prospettiva, se questa tecnologia fosse in uso quando Haiti fu colpita da un terremoto nel 2010, quasi tutti coloro che erano stati resi senzatetto avrebbero già avuto un'altra casa.

7

Obiettivi della fotocamera

La fotografia è probabilmente l'ultimo posto in cui ti aspetteresti che venga mostrata la stampa 3D. Una fotocamera di alta qualità può costare diverse migliaia di dollari e gli obiettivi che ne derivano sono altrettanto costosi. E c'è una ragione per questo: la fotografia al centro è una cattura di luce, e per il miglior risultato è necessario l'equipaggiamento migliore. Le lenti sono particolarmente importanti perché sono responsabili della rifrazione della luce ad angolo retto per creare un punto focale, risultando in un'immagine cristallina.

Sebbene gli obiettivi per fotocamere stampate in 3D non siano affatto vicini alla qualità degli obiettivi tradizionali, stanno progredendo a passi da gigante. Ciò è in parte dovuto a siti come Thingiverse, in cui gli utenti possono caricare il loro progetto di progettazione, consentendo ad altri di scaricarlo gratuitamente e migliorarlo. Questo obiettivo fotografico è realizzato in acrilico su una stampante domestica e richiede immagini decenti. Le stampanti 3D più costose sono già in grado di stampare oggetti in vetro, quindi in realtà non dovrebbe passare molto tempo prima che sia possibile realizzare una lente di vetro nella tua casa che sia in concorrenza con le lenti commerciali, il tutto a un costo molto inferiore.

6

Cibo

La NASA ha utilizzato stampanti 3D per stampare parti per il loro veicolo spaziale negli ultimi anni, un fatto che è abbastanza bello da solo. Ma in questi giorni, la NASA sta portando questo concetto in una direzione completamente nuova; sono attualmente in Phase One di un piano a tre fasi per sviluppare un metodo per stampare cibo su viaggi spaziali lunghi.

Il programma spaziale non è pioniere di questa tecnologia, ma è il lavoro di Andras Forgacs, CEO di Modern Meadows, che è diventato il primo a mangiare un pezzo di carne stampata all'inizio di quest'anno. Il processo di stampa del cibo è essenzialmente lo stesso di qualsiasi altra cosa: sostituisci la plastica per le cellule viventi e la costruisci nel tessuto muscolare, strato dopo strato.

Con questa semplice sostituzione, rimuovi anche da solo le migliaia di problemi ambientali che derivano dall'agricoltura moderna.

5

Arte

Le persone sono piuttosto spettacolari. Ci sono quelli che hanno deciso di salvare il mondo, e ci sono quelli che ispirano il mondo. L'arte ha svolto il proprio ruolo nel far progredire l'intelletto umano per secoli, e la stampa 3D offre ancora un altro mezzo per gli artisti di esprimersi - e alcuni risultati sono assolutamente strabilianti.

La scultura nella foto sopra è stata realizzata da Sophie Kahn, una fotografa e scultore inizialmente attratta dalla stampa 3D come "processo post-fotografico", un modo per ottenere un ulteriore livello di creatività da una foto. Sophie Kahn sta facendo un salto nel mondo dell'arte, ma ci sono già centinaia di altre persone che si sono rivolte alla stampa 3D come sbocco creativo. Non fa male che, per un artista in difficoltà, i materiali sono molto più economici rispetto alle forniture artistiche tradizionali.

4

protesi

Nel 2011, Richard Van As ha perso quattro delle sue dita in un incidente di falegnameria. Di fronte a una somma pesante di circa $ 10.000 per una protesi meccanica, Richard ha deciso di costruirne uno proprio. E lo ha fatto a casa, con una stampante 3D.

Il suo prototipo, chiamato il Robohand, ha cinque dita che si chiudono quando si piega il polso. Dopo aver costruito la mano, ha caricato il progetto su Internet in modo che chiunque potesse fare la stessa cosa. Ma poi ha fatto un passo in più: Richard e il suo compagno stanno ora costruendo mani protesiche per i bambini sudafricani con le dita mancanti, come questo bambino di cinque anni nato con una sindrome della banda amniotica, un disturbo che lo ha fatto nascere senza dita .

La cosa eccitante è che il lavoro di Richard è solo la punta dell'iceberg. Nel 2009, un uomo di nome Eric Moger gli ha tolto un tumore dalla faccia, lasciando un buco delle dimensioni di una pallina da tennis sulla sua guancia sinistra. I medici hanno stampato una protesi che rispecchia il lato destro della faccia di Eric. La protesi ha la flessibilità della pelle normale e sembra quasi sorprendentemente realistica. E all'inizio di quest'anno, un uomo negli Stati Uniti aveva una protesi impiantata nel cranio che copriva quasi un quarto dell'intera superficie del cranio.

3

Parti del corpo

Non stiamo per ri-coltivare braccia e gambe perdute con efficienza da lucertola in qualsiasi momento, ma ci stiamo dirigendo in quella direzione. Ad esempio, gli ingegneri della Cornell University hanno stampato un orecchio funzionante usando cellule estratte dalla costola di un paziente. Le cellule sono state mescolate in un materiale gel che la stampante 3D potrebbe utilizzare per costruire un modello e, dopo tre mesi, l'orecchio ha effettivamente iniziato a crescere la propria cartilagine.

Ancora una volta, migliora. Alcuni mesi fa abbiamo brevemente menzionato le stampanti 3D in una lista e abbiamo profetizzato che in futuro potremmo essere in grado di stampare organi umani. Bene, quello è successo in realtà circa un mese dopo la pubblicazione della lista. La società di ricerca di San Diego Organovo ha annunciato in aprile di aver stampato con successo tessuto epatico umano in grado di svolgere tutte le funzioni richieste al fegato. Non hanno ancora fegato pieno, ma l'orizzonte si sta avvicinando. Questo è sicuramente il primo passo verso la stampa di organi sostitutivi su richiesta, risparmiando potenzialmente molte migliaia di vite ogni anno.

2

robot

Sembriamo avere un fascino quasi religioso con l'idea di respirare una parvenza di vita in un'altra creatura. Ma forse perché i robot sono fantastici.

In ogni caso, ci sono già un bel po 'di gruppi di ricerca che hanno iniziato a prototipare robot con stampanti 3D. In Germania, Fraunhofer-Gesellschaft ha sviluppato un robot ragno a otto zampe, stampato così facilmente che un ricercatore lo ha paragonato a un "guanto di gomma usa e getta", nel senso che dopo averlo usato una volta, è più facile stampare un nuovo uno.

Un progetto congiunto di MIT e Harvard ha anche sviluppato un robot stampato in 3D che, incredibilmente, può assemblare se stesso. Il bot è realizzato con "polimeri a memoria di forma", che gli consentono di piegarsi nella forma appropriata una volta stampato.

Infine, c'è questo robot, un androide attivato dalla voce che risponderà ai comandi verbali in modo appropriatamente inquietante. I piani sono disponibili gratuitamente online, quindi chiunque può costruirne uno e fare la propria parte nella costruzione di un esercito di robot.

1

Stampanti 3D

In genere, qualcuno ha già progettato una stampante 3D in grado di stampare altre stampanti 3D. Chiamata RepRap, la stampante utilizza piani di progettazione open-source e tutti i suoi pezzi possono essere stampati tramite un'altra stampante (tranne alcuni dei dadi e dei bulloni metallici). Nel 2008, la macchina è stata testata presso l'Università di Bath nel Regno Unito, dove ha prodotto con successo una copia di "bambino" di se stessa. Poco più di tre minuti dopo, quel bambino aveva finito di stampare la prima parte per il prossimo bambino lungo la linea robo-genetica.

Dal momento che tutti i piani per la stampante sono disponibili gratuitamente online, una comunità di persone si è formata attorno ad essa, evolvendo il design per renderlo più efficiente. Ad esempio, una persona può scaricare tutti i progetti, modificarli e quindi caricare i progetti modificati. È probabilmente il primo vero esempio di crowdsourcing hardware nella storia e non si sa dove andrà in futuro.

Andrew Handley

Andrew è uno scrittore freelance e il proprietario del sexy, sexy HandleyNation Content Service. Quando non sta scrivendo, di solito fa escursionismo o arrampicata su roccia, o semplicemente si gode la fresca aria del North Carolina.