De la o mână creată pentru Lois, printarea 3D naște posibilități infinite pentru omenire
Citeam zilele trecute că undeva în Australia, la o școală alternativă din Port Macquarie, pe coasta de nord a statului New South Wales, un proiect școlar a depășit limitele obișnuite ale orelor de tehnologie. Elevii de clasa a VII-a au folosit imprimanta 3D a școlii pentru a construi o proteză de mână destinată colegei lor, Lois Agnello, în vârstă de 13 ani.
Lois s-a născut cu doar o parte din mâna stângă și a mai folosit în trecut o proteză primită la vârsta de opt ani. De data aceasta, însă, a vrut ca totul să fie diferit, iar ea și-a dorit să fie implicată direct într-un proces inedit.
„Am vrut să-mi creez propria mână împreună cu prietenii mei, ca să le pot arăta cum este”, a spus Lois.
Inițiativa a pornit după ce eleva a discutat cu profesoara de științe și tehnologie, propunându-i să folosească imprimanta 3D a școlii. Împreună, colegii și profesorul lor, Lloyd Godson, au transformat ideea într-un proiect colectiv.
Profesorul spune că interesul elevilor a crescut atunci când Lois a prezentat un videoclip despre propria experiență.
„A atins cu adevărat o coardă sensibilă în rândul multor colegi de-ai ei”, a afirmat Godson.
O poveste despre tehnologie și empatie, despre idei, solidaritate și 3D
Pentru a începe, grupul a folosit un design open-source furnizat de organizația caritabilă Free 3D Hands din Australia. Aceasta dezvoltă și oferă gratuit modele de proteze imprimate 3D pentru persoanele cu dizabilități.
A fost nevoie de trei luni de teste, întâlniri la prânz și experimente cu materiale diferite pentru a ajunge la un prim prototip. În final, elevii au reușit să imprime și să asambleze o mână funcțională, acționată prin mișcarea brațului superior și a unei articulații din plastic.
„Am fost cu toții super încântați de asta. A fost o curbă de învățare importantă — majoritatea dintre ei nu mai folosiseră niciodată o imprimantă 3D”, a spus profesorul Godson.
Lois a declarat că rezultatul i-a depășit așteptările:
„Am zis: «Dumnezeule, e o nebunie». Gen, nici măcar nu știam dacă va funcționa”.
Mâna imprimată 3D se dovedește capabilă să ridice obiecte și să efectueze mișcări de bază. Experiența elevilor arată cum o tehnologie accesibilă poate aduce schimbări reale în viața oamenilor și în același timp poate deveni un instrument educațional puternic.
Imprimarea 3D și artizanatul contemporan
Dincolo de aplicațiile medicale și educaționale, imprimarea 3D influențează tot mai mult domenii cu tradiție, precum arta și meșteșugurile. În universități cu renume, cum este Bauhaus University Weimar din Germania, tehnologia este integrată în proiectele studenților și în cercetarea academică.
Această instituție, cu o tradiție ce îmbină arta, designul și ingineria, folosește imprimarea 3D pentru dezvoltarea unor noi materiale, metode de construcție sustenabile și obiecte de design experimental. Profesorii spun că tehnologia deschide un spațiu de reflecție asupra relației dintre material, tehnică și creație.
Dr. Michael Braun, specialist în teoria designului, consideră că imprimarea 3D schimbă modul în care este înțeleasă creația. El vorbește despre conceptul de „măiestrie digitală”, unde imperfecțiunile apărute în proces nu sunt greșeli, ci resurse creative.
Studenții de la Weimar folosesc imprimarea 3D pentru a crea obiecte personalizate, pentru a experimenta cu forme geometrice complexe și pentru a testa limitele materialelor. Laboratoarele dedicate, precum noul DigitalPrintCreteLab, le permit să îmbine teoria cu practica și să exploreze proiecte interdisciplinare.
Astfel, artizanatul nu mai este doar manual sau tradițional, ci devine digitalizat și reinterpretat prin tehnologii de fabricație aditivă. Această evoluție arată cum trecutul și viitorul pot coexista într-un nou tip de creativitate.
Progrese majore în medicină cu ajutorul printării 3D
În domeniul medical, imprimarea 3D s-a transformat într-un instrument esențial, cu aplicații care merg de la protetici la regenerarea țesuturilor. Recent, patru companii japoneze — Kuraray Co., Cyfuse Biomedical, Chiyoda Corp. și Zacros Corp. — au anunțat un parteneriat pentru dezvoltarea unei tehnologii de cultivare în masă a celulelor stem folosind imprimante 3D.
Scopul este ca până în 2030 să existe o metodă viabilă de producere de vase de sânge, nervi, cartilaje și alte țesuturi umane pentru medicina regenerativă. Shizuka Akieda, directorul companiei Cyfuse, a explicat că această colaborare aduce laolaltă expertize diferite: echipamente, substanțe pentru eficientizarea cultivării și metode de analiză și verificare a siguranței.
În prezent, costurile ridicate și complexitatea proceselor reprezintă obstacole majore. Însă imprimarea 3D promite să accelereze și să reducă aceste bariere, permițând producția personalizată de implanturi și dispozitive medicale.
Deja, protezele, implanturile dentare sau chiar mulaje anatomice pentru instruirea studenților la medicină sunt realizate prin imprimare 3D. Acestea oferă o precizie ridicată, reduc costurile și permit o adaptare la nevoile specifice ale fiecărui pacient.
Medicina personalizată și accesibilă devine, astfel, mai aproape de realitate datorită tehnologiilor aditive.
Imprimarea 3D dincolo de limitele Pământului, până pe Lună
O echipă de la Universitatea din New South Wales (UNSW) vrea să ducă imprimarea 3D dincolo de limitele Pământului. Cercetătorii lucrează la un proiect care prevede construirea unei case pe Lună cu ajutorul unei imprimante 3D dezvoltate în parteneriat cu compania australiană Luyten.
Profesorul asociat M. Hank Haeusler, director al programului de Proiectare Computațională (CoDe), crede că ideea nu este deloc imposibilă.
„Cu posibilitățile de imprimare 3D, nu trebuie să ne mai gândim la locuințe în mod tradițional”, afirmă el.
Tehnologia permite integrarea datelor științifice într-un program care să instruiască o imprimantă controlată de la distanță să creeze structuri complexe, mai întâi pe Pământ, apoi pe Lună.
Noua imprimantă, numită Platypus Galacticas, ar fi compactă și ușor de transportat. Potrivit lui Ahmed Mahil, cofondator Luyten, mașina se poate extinde la dimensiuni de până la 9 x 12 metri și poate fi configurată în mai puțin de 30 de minute.
Provocările nu sunt puține. Locuințele lunare trebuie să reziste la temperaturi extreme, la radiații cosmice și la cutremure lunare care pot dura ore întregi. Singurul material disponibil este regolitul lunar, care ar putea fi transformat într-o pastă imprimabilă pentru a crea un înveliș protector în jurul habitatelor astronauților. Acesta ar oferi scutul necesar împotriva radiațiilor și meteoriților.
Proiectul este încă în faza de cercetare, dar echipa UNSW a început deja să simuleze materiale și să testeze modele de adăposturi. Dacă finanțarea va fi suficientă, un prototip ar putea fi construit pe Pământ în următorii trei ani, într-un sit de lângă Newcastle, aprobat deja de NASA pentru testări.
Pentru Haeusler, miza depășește aventura spațială. Lecțiile învățate pe Lună pot fi aplicate în zonele extreme de pe Pământ, unde condițiile de trai sunt dure și accesul la materiale este limitat.
„Cunoștințele generate aici pot fi traduse direct în soluții pentru locuințele de pe Pământ. În cele din urmă, construirea pe Lună ne va ajuta să înțelegem mai bine cât de prețios este Pământul”, conchide profesorul.
Arhitectura și metalurgia în era digitală 3D
Imprimarea 3D nu se limitează la obiecte mici sau dispozitive medicale. În arhitectură și construcții, ea promite să revoluționeze metodele tradiționale.
Prin folosirea betonului sau a altor materiale durabile, imprimantele 3D pot ridica structuri strat cu strat, cu un consum minim de resurse și cu reducerea deșeurilor. Specialiștii subliniază avantajele: timp de construcție mai scurt, costuri reduse și libertate de proiectare pentru forme complexe.
Proiectele de locuințe realizate prin imprimare 3D devin o soluție pentru criza globală de locuințe și pentru reconstruirea rapidă în zone afectate de dezastre naturale.
Metalurgia beneficiază și ea de imprimarea 3D. Prin folosirea pulberilor metalice și a laserelor de mare precizie, se pot fabrica componente cu rezistență ridicată, necesare în industria aeronautică sau auto. Aceste metode reduc pierderile de material și permit producerea de piese cu geometrii imposibil de realizat prin metode convenționale.
Cum schimbă imprimarea 3D agricultura
Imprimarea 3D aduce în agricultură soluții concrete care reduc costurile, cresc productivitatea și oferă mai multă flexibilitate fermierilor. Deși tehnologia este încă în dezvoltare, aplicațiile deja testate arată clar direcția viitorului.
- 1. Fabricarea de piese și utilaje agricole: Producători precum John Deere sau Teyme folosesc imprimarea 3D pentru a produce mii de piese de schimb pentru tractoare și combine. Avantajul este dublu: piesele se fac mai repede și costurile scad, iar fermierii nu mai depind de lanțuri de aprovizionare lente.
- 2. Crearea de unelte personalizate: Fermierii pot imprima unelte adaptate exact nevoilor lor: componente pentru sisteme de irigații, adaptoare pentru mașini sau piese care nu se mai găsesc pe piață. Astfel, se elimină perioadele de așteptare și se reduce riscul întreruperii muncii agricole.
- 3. Senzori și dispozitive inteligente: Imprimarea 3D permite fabricarea de senzori IoT care monitorizează solul, umiditatea, temperatura sau condițiile meteo. Aceste date ajută fermierii să ia decizii mai precise privind momentul plantării, irigării sau recoltării, optimizând producția.
- 4. Drona și roboți agricoli: Unele drone și roboți sunt construiți cu ajutorul imprimării 3D. Acestea monitorizează culturile, plantează semințe, aplică îngrășăminte sau pesticide cu precizie. În Italia, compania Soleon a creat o dronă imprimată 3D care a introdus viespi Trichogramma pentru a combate natural un dăunător al porumbului, reducând nevoia de pesticide chimice.
- 5. Soluții sustenabile și accesibile: Pentru fermele mici, imprimarea 3D oferă acces la echipamente și piese care altfel ar fi prea costisitoare. Producția locală, chiar în fermă sau în comunitate, reduce atât cheltuielile, cât și amprenta de carbon.
După cum vedem, imprimarea 3D s-a dovedit un instrument versatil, aplicabil de la educație la industrie, de la artă la cercetare spațială, de la arhitectură la agricultură. Beneficiile sale sunt evidente: prototipare rapidă, libertate de creare, eficiență a materialelor și accesibilitate.
Ceea ce pentru Lois și colegii săi a fost o experiență de învățare și solidaritate devine, la scară largă, o schimbare profundă a modului în care oamenii concep, construiesc și inovează.
