I potenziali vantaggi di essere in grado di utilizzare la tecnologia di stampa 3D per fornire gli organi necessari al trapianto sono incalcolabili. Inoltre, potrebbero aprire la strada a passi da gigante nella medicina rigenerativa, offrendo nuovi modi sicuri per progettare e testare farmaci che potrebbero trattare le malattie degli organi e prevenire del tutto la necessità di trapianti d’organo.
Costruzione
Architettura
Come industria già basata sulla progettazione geometrica, la prototipazione e la modellazione, l’architettura ha da guadagnare enormemente dai progressi della tecnologia di stampa 3D. Abbiamo visto il flusso di lavoro digitale produrre complessi modelli architettonici in scala con tutti i dettagli, migliorando la fase di modellazione 3D della progettazione architettonica.
Oltre a risparmiare tempo durante la produzione dei modelli, i modelli stampati in 3D permettono agli architetti di anticipare gli effetti di certe caratteristiche di progettazione con molta più certezza, ad es, vedendo un modello prodotto con un complemento di materiali più completo, un architetto può misurare aspetti come il flusso di luce attraverso la struttura con maggiore precisione.
L’alto valore di presentazione di avere un modello così esatto significa anche che la stampa 3D può essere un acuto strumento commerciale per le aziende che cercano di vincere progetti e commissioni mostrando tutti gli attributi del loro design.
Un modello digitale di un piano architettonico, accanto alla sua controparte in scala creata con la stampa 3D.
Arte
Sculture
Il boom dell'”arte additiva” è cresciuto per gradi nell’ultimo decennio circa, e abbiamo visto le tecniche di stampa 3D infiltrarsi in vari angoli del mondo dell’arte, dalle opere d’arte di consumo alla scultura adatta allo Smithsonian.
Utilizzando sistemi di scansione fotografica 3D per creare opere d’arte fisiche, i processi di stampa 3D possono fornire molte nuove scelte ai clienti. Questi sviluppi hanno dato sia agli artisti che ai clienti una misura di nuovo potere creativo, anche-qualunque cosa possano concepire e progettare, possono produrla, e con standard altamente dettagliati.
Film ed effetti visivi
La stampa 3D è già stata integrata nella produzione di film di Hollywood ed è ampiamente utilizzata per effetti visivi pratici e costumi.
Se una volta la creazione delle creature più fantastiche dei film richiedeva un meticoloso lavoro artigianale, l’aumento delle scadenze e le esigenze di tempo del cinema moderno hanno reso vitale un metodo più rapido per creare effetti pratici. Studi di effetti come Aaron Sims Creative ora usano un approccio ibridato, la creazione di effetti pratici migliorata dal flusso di lavoro digitale, per creare nuove opportunità di collaborazione e ridurre i tempi di realizzazione delle idee.
Guarda dietro le quinte e scopri come Aaron Sims Creative (ASC) ha usato la stampa 3D per creare il mostro di Stranger Things.
Danza e musica
Il potenziale artistico della stampa 3D non è limitato alle opere d’arte fisiche. Ha anche il potere di portare dimensioni completamente nuove a forme come la danza e la musica.
Per esempio, considerate gli “strumenti” indossabili stampati in 3D sviluppati da Joseph Malloch e Ian Hattwick della McGill University. Usando tecnologie di rilevamento avanzate, trasformano il movimento, l’orientamento e il tocco in musica.
Strumenti musicali
La stampa 3D può anche sconvolgere industrie che sono state in un paradigma statico per anni o secoli.
Per esempio, la fabbricazione dei violini è rimasta invariata per diverse centinaia di anni-un processo interamente manuale di maestri artigiani, poiché la fabbricazione automatizzata si è dimostrata incapace di produrre lo strumento alla necessaria qualità di finitura.
Grazie alla precisione dei dettagli di cui è capace la stampa 3D, abbiamo visto un’industria difficile da distruggere.
Brian Chan, ingegnere di Formlabs, ha creato un violino acustico completamente funzionale usando la White Resin di Formlabs. Il risultato non era solo realistico nella sua finitura, ma anche completamente suonabile.
Poiché la personalizzazione e le specifiche degli strumenti musicali si sono dimostrate costose in passato, le capacità di stampa 3D dovrebbero portare a cambiamenti chiave nel mercato in quanto nuovi e preziosi design sono resi possibili, potenzialmente aprendo la strada alla creazione di strumenti completamente nuovi.
Ripristino dell’arte
Scansione 3D, CAD e stampa 3D sono stati utilizzati per ripristinare le opere di alcuni degli artisti più famosi della storia, riportando opere di artisti del calibro di Michelangelo e da Vinci al loro antico splendore.
Dopo che lo stato attuale di una determinata opera d’arte è stato valutato, l’opera può essere scansionata digitalmente e modellata. La possibilità di interpretazioni involontarie è ridotta al minimo utilizzando i pezzi esistenti di un’opera come base per il successivo restauro. I restauratori sono in grado di accedere a una ricchezza di dati su potenziali problemi e miglioramenti, seguiti dalla documentazione, dalla progettazione delle forme e dal restauro.
Le parti ricostruite stampate in 3D su questo reliquiario multimateriale sono visibili solo sotto la luce UV.
A causa della complessità delle caratteristiche coinvolte, e la mancanza di tecniche che potessero garantire un recupero sicuro e protetto, molti precedenti tentativi di restauro sono stati abbandonati come impossibili. Ora, con l’aiuto del flusso di lavoro digitale, anche restauri incredibilmente intricati e multi-materiale sono fattibili, come questo intrapreso nel Museo Tesoro dei Granduchi di Firenze.
Ricerca
Forense
La stampa 3D ha un potenziale di utilità nella ricostruzione come nella produzione. Il lavoro di un artista forense è spesso reso difficile da prove incomplete. Le tecnologie digitali possono essere di enorme utilità nelle indagini legali e possono aumentare le capacità degli artisti forensi di ricostruire modelli accurati di persone di interesse o vittime.
Il flusso di lavoro digitale qui comporta la trasformazione di scansioni CT in stampe 3D per aiutare l’identificazione. Per esempio, quando gli investigatori trovano solo una parte di un cranio come prova, una stampante può modellare e replicare il campione completo.
Le ricostruzioni dell’aspetto delle vittime del crimine hanno già giocato un ruolo chiave nel raggiungimento della giustizia, dimostrando ancora una volta l’utilità della stampa 3D al di là delle considerazioni di design e di efficienza produttiva.
Paleontologia
I paleontologi avranno una giornata campale con la stampa 3D, poiché potrebbe aiutare a completare gli scheletri dei dinosauri stampando le sfuggenti ossa mancanti.
Il personale del museo Smithsonian ha sperimentato recentemente stampando le ossa mancanti di un T. rex esattamente secondo le specifiche. Il flusso di lavoro 3D ha permesso al team di sperimentare ampiamente e in modo sicuro utilizzando il software di modellazione, risparmiando tempo e riducendo il rischio per l’integrità dello scheletro reale.
Casi d’uso futuri
Ho visto le capacità della stampa 3D svilupparsi rapidamente negli ultimi dieci anni, alcuni dei casi d’uso più emozionanti e inaspettati del flusso di lavoro sono quelli che, anche se non immediatamente fattibili, diventeranno presto una realtà plausibile.
Alloggi e costruzioni
La stampa 3D da tavolo è limitata alla produzione di oggetti più piccoli, mentre il flusso di lavoro additivo su scala industriale può produrre componenti funzionali molto più grandi. Negli ultimi anni, varie iniziative sono state avviate per creare case e strutture più grandi che sono interamente il prodotto della stampa 3D, aprendo nuove frontiere nella vita e nella costruzione sostenibile.
La tecnica di stampa 3D dà libertà di forma agli architetti, anche con materiali da costruzione precedentemente meno malleabili come il cemento. Più in generale, permette di costruire case completamente sostenibili ed efficienti dal punto di vista energetico, che soddisfano anche i moderni standard di comfort. La costruzione con questo mezzo potrebbe essere completamente priva di rifiuti, e fornire costi di utilità molto bassi.
Nel febbraio del 2019, la società texana Sunconomy ha annunciato piani per vendere la prima casa completamente stampata in 3D del mondo. Avrà un aspetto simile a questo.
MX3D sta utilizzando il flusso di lavoro digitale multiasse per stampare un ponte in acciaio inossidabile che sarà presto installato attraverso il canale Oudezijds Achterburgwal ad Amsterdam. (fonte: MX3D)
Ricreare la storia
La perdita di artefatti storici è devastante per la sensazione che ricrearli sia impossibile. La distruzione di molti siti del patrimonio siriano, come l’antica città di Palmira, per mano dell’ISIS sembrava rappresentare un oscuro e irreversibile passo indietro. Attraverso passi avanti nella stampa 3D, potremmo presto essere in grado di ricreare – e garantire – le glorie del passato.
Attraverso il progetto Million Image Database, è in corso una campagna per ricreare le rovine danneggiate di Palmira con la stampa 3D. Utilizza modelli 3D del sito assemblati da fotografie per generare ricreazioni che sono, in scala e dettagli, fedeli alla storia. Altrettanto eccitante, le stesse tecniche di modellazione possono anche essere estese per garantire i grandi capolavori della storia artistica contro la potenziale perdita.
In futuro, la stampa 3D non solo avrà un effetto trasformativo sulla produzione e il design, ma sarà anche in grado di svolgere un ruolo importante negli affari di importanza internazionale e storica.
Una nuova corsa allo spazio
Con una delle più alte barriere all’ingresso di qualsiasi settore nel mondo, i viaggi spaziali possono essere una delle aree più sorprendenti di innovazione della stampa 3D.
La startup aerospaziale Relativity ha testato la creazione di motori a razzo in alluminio utilizzando la produzione additiva. In caso di successo, questa applicazione ridurrebbe nettamente i costi e le difficoltà pratiche dei viaggi spaziali, aprendo il campo a nuovi affari e a un vasto potenziale di crescita.
La navicella spaziale Crew Dragon di SpaceX, dotata di motori SuperDraco stampati in 3D, ha preso il primo volo nel marzo 2019. (fonte: SpaceX)
La scelta della stampa 3D da parte di SpaceX è stata presa in considerazione delle attitudini della tecnologia a ridurre i costi e gli sprechi, e per preservare la flessibilità anche nel processo di produzione. La camera di combustione del motore, anch’essa prodotta attraverso la stampa 3D, ha dimostrato di avere una forza, una duttilità e una resistenza alla frattura superiori ai materiali convenzionali.
Abbiamo anche visto la stampa 3D usata nello spazio, quando la NASA ha usato una stampante 3D per costruire una chiave a cricchetto a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, il primo strumento del suo genere ad essere prodotto nello spazio.
Possibilità infinite
Visualizzare i cambiamenti guidati dalla stampa 3D nel modo in cui sono fatte le cose non richiede le imprese di immaginazione di una volta. Come i flussi di lavoro si sono sviluppati negli ultimi anni e hanno preso piede in vari settori, stiamo cominciando a vedere questo potenziale rivoluzionario dimostrato.
Dall’odontoiatria e attraverso la sanità ai beni di consumo, l’architettura e la produzione, il pubblico sta interagendo sempre di più con i prodotti finali della stampa 3D.
Riducendo in modo sostenibile gli sprechi della produzione tradizionale, tagliando i tempi di consegna e le spese generali, e potenziando i clienti avvicinandoli ai prodotti che desiderano – possiamo solo aspettarci che l’influenza della stampa 3D continui ad espandersi.
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