O que tem quase 40 anos mas parece novo em folha? Acredite ou não, é a impressão em 3D. Sim, a tecnologia de fabrico de aditivos existe desde a era Reagan. Eis uma breve visita pela história da impressão 3D.
1981-1999: The Infancy of Additive Manufacturing
Em 1981, Hideo Kodama do Instituto Municipal de Investigação Industrial de Nagoya publicou o seu relato sobre um sistema de prototipagem rápida funcional utilizando fotopolímeros (mais sobre aqueles num minuto). Um modelo sólido e impresso foi construído em camadas, cada uma das quais correspondendo a uma fatia transversal no modelo. Soa familiar?
Três anos mais tarde, em 1984, Charles Hull fez história de impressão em 3D ao inventar a estereolitografia. A estereolitografia permite aos designers criar modelos 3D usando dados digitais, que podem depois ser usados para criar um objecto tangível.
A chave da estereolitografia é um tipo de material de base acrílica conhecido como fotopolímero. Bata numa cuba de fotopolímero líquido com um raio laser UV, e a parte exposta à luz transformar-se-á instantaneamente em peça sólida de plástico, moldada na forma do seu desenho de modelo 3D. Escusado será dizer que esta nova tecnologia era uma grande novidade para os inventores, que podiam agora teoricamente fazer protótipos e testar os seus desenhos sem ter de fazer um enorme investimento inicial no fabrico.
Em 1992, Bill Clinton tocou saxofone no The Arsenio Hall Show – e a 3D Systems (empresa de Charles Hull) criou a primeira máquina estereolitográfica (SLA) do mundo, que tornou possível fabricar peças complexas, camada por camada, numa fracção do tempo que normalmente levaria. Nesse mesmo ano, a DTM de arranque produziu a primeira máquina de sinterização selectiva a laser (SLS) do mundo – que dispara um laser a um pó em vez de um líquido.
Estas tecnologias estavam na sua infância e não eram perfeitas; havia alguma deformação no material à medida que endurecia, e as máquinas eram proibitivamente caras para os inventores domésticos, mas o seu potencial era inegável. Décadas mais tarde, a história da impressão em 3D mostrou que este potencial ainda está a revelar-se.
1999-2010: História da Adolescência da Impressão em 3D
O avanço até ao Y2K foi emocionante – não só porque, em 1999, o original Beverly Hills 90210 entrou no ar na sua última estação, mas também porque o primeiro órgão impresso em 3D foi implantado em humanos. Os cientistas do Wake Forest Institute for Regenerative Medicine imprimiram andaimes sintéticos de uma bexiga humana e depois revestiram-nos com as células de pacientes humanos. O tecido recentemente gerado foi então implantado nos pacientes, com pouca ou nenhuma hipótese de que o seu sistema imunitário os rejeitasse, uma vez que eram feitos das suas próprias células.
Medicamente falando, esta foi uma grande década na história da impressão em 3D. Em apenas 10 curtos anos, cientistas de diferentes instituições e startups fabricaram um rim em miniatura funcional, construíram uma perna protética com componentes complexos que foram impressos dentro da mesma estrutura, e bioimprimiram os primeiros vasos sanguíneos utilizando apenas células humanas.
Esta foi também a década em que a impressão em 3D encontrou o movimento de fonte aberta. Em 2005, o Projecto RepRap do Dr. Adrian Bowyer lançou uma iniciativa de código aberto para criar uma impressora 3D que pudesse basicamente construir a sua própria – ou pelo menos imprimir a maior parte das suas próprias peças. O seu lançamento em 2008, Darwin, é uma impressora auto-replicativa que é capaz de fazer exactamente isso. De repente, as pessoas em todo o lado tinham o poder de criar tudo o que pudessem sonhar por si próprias (ver também: Kickstarter, lançada em 2009 e desde então tem financiado inúmeros projectos relacionados com a impressão em 3D).
Até meados dos anos 2000, a democratização da produção tinha capturado a imaginação do público, assim como a ideia de personalização em massa (que, ao contrário do camarão jumbo, não é na realidade um oxímoro). A primeira máquina SLS tornou-se comercialmente viável em 2006, o que abriu a porta ao fabrico a pedido de peças industriais. A 3D-printing startup Objet (agora fundida com a Stratasys) construiu uma máquina que podia imprimir em múltiplos materiais, o que permitiu que uma única peça fosse fabricada em diferentes versões, com diferentes propriedades materiais.
As inovações intensamente criativas da década foram completadas com o lançamento de serviços colaborativos de co-criação tais como a Shapeways, um mercado de impressão em 3D onde os designers podem obter feedback dos consumidores e de outros designers e depois fabricar de forma acessível os seus produtos. Como a cereja no topo, a MakerBot entrou em cena, fornecendo kits de bricolage de código aberto para os fabricantes construírem as suas próprias impressoras e produtos em 3D. Neste momento, as barreiras à entrada de designers e inventores caíam todos os dias.
2011-Present Day: Impressão 3D no seu Prime
Hoje, olhando apenas para trás nos últimos anos, é difícil não sentir que os humanos estão a viver no futuro. Em breve: Jetpacks impressos em 3D!
P>Bem, quase. Embora o preço das impressoras 3D tenha caído rapidamente e a precisão da impressão em 3D tenha melhorado, os inovadores estão a empurrar o envelope de formas com que Charles Hull só podia sonhar. Os desenhadores já não estão limitados à impressão com plástico. Caso em questão: Agora pode imprimir o anel de noivado dos seus sonhos usando ouro ou prata. Engenheiros da Universidade de Southampton pilotaram o primeiro avião não tripulado impresso em 3D do mundo, e a KOR Ecologic prototyped Urbee, um carro com uma carroçaria impressa em 3D que é construído para obter 200 mpg na auto-estrada.
Além de jóias e aviões, a impressão em 3D está agora a ser usada para fabricar caixas económicas para o mundo em desenvolvimento, e os visionários começaram a empregar a tecnologia para imprimir tudo, desde braços robóticos inteligentes, substitutos ósseos, e até partículas com apenas alguns átomos de espessura (o que poderia resultar em electrónica e baterias ainda mais pequenas).
Que leva a impressão em 3D até aos dias de hoje – embora na altura em que este artigo for publicado, terão certamente havido inúmeros outros momentos notáveis na história da impressão em 3D feita em todo o mundo. É quase impossível acompanhar o ritmo. No futuro, as crianças construirão projectos de arte com as impressoras 3D das suas salas de aula, e os dentistas poderão pedir prescrições para conjuntos de próteses personalizadas. Entretanto, continuando a ver as notícias e à espera desse jetpack.
Três Fatos Aleatórios, Fixes, Inesperados Sobre a Impressão 3D
- NASA é um dos principais proponentes da impressão 3D – desde a alimentação até à primeira impressora 3D de gravidade zero no espaço.
- Há uma impressora 3D no mercado (a Photonic Professional GT) que não pode criar objectos mais largos do que um cabelo humano.
- Louis DeRosa utilizou um modelador 3D – a caneta de impressão em 3D tornada famosa por uma rede de $2,3 milhões em Kickstarter – para criar um drone emoldurado por hexacóptero funcional.
Este artigo foi actualizado. Foi originalmente publicado em Setembro de 2014.
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