Tal como a prensa de Gutenberg definiu a sua época, a impressão em 3D está a mudar a forma do futuro.

Texto Roff Smith   Fotografia Robert Clark

 

Impresso por investigadores da Universidade de Princeton, um pavilhão auricular biónico utiliza “tintas” à base de silicone e condrócitos, células que produzem cartilagem. A bobina de metal recebe e transmite impulsos eléctricos capazes de estimular o nervo auditivo, à semelhança de um implante coclear. Fotografia Frank Wojciechowski. Fonte: Michael McAlpine, Universidade de Princeton.

Peças de foguetão, figuras de chocolate, réplicas funcionais de pistolas, óculos de sol, um carro de dois lugares, um barco a remos, um protótipo de ouvido biónico – é raro passar uma semana sem ouvir falar num surpreendente salto na tecnologia em rápida evolução da impressão tridimensional. Aquilo que antes parecia saído do mundo da ficção científica é cada vez mais uma realidade e a própria NASA está a testar uma impressora 3D na Estação Espacial Internacional para avaliar a possibilidade de assim fabricar refeições, ferramentas e peças suplentes em missões longas.

É raro passar uma semana sem ouvir falar num surpreendente salto na tecnologia em rápida evolução da impressão tridimensional.

De volta à Terra, os planos de longo prazo das empresas estão a ser repensados. A Airbus admite a possibilidade da construção de aviões completos com peças impressas em 3D até 2050. A General Electric até já iniciou um projecto de utilização de impressoras para fazer bicos de mangueira de combustível para motores a jacto. E as gigantes multinacionais não são as únicas interessadas.
“Todos sabemos que a impressão em 3D vai desempenhar um papel importante”, afirma Hedwig Heinsman, um dos sócios do gabinete holandês DUS Architects, que está a imprimir uma casa nas margens do canal Buiksloter, em Amesterdão.

Esta réplica em tamanho real de Tutankhamon foi impressa num polímero transparente a partir da TAC da múmia e mais tarde esculpida e pintada.

 Ao longo de três anos, uma impressora com 1,80 metros de altura, chamada KamerMaker [a Criadora de Quartos] criará paredes, cornijas e quartos, experimentando diferentes materiais, designs e conceitos. “Consigo imaginar um futuro em que poderemos escolher e descarregar plantas de casas como se estivéssemos a comprar qualquer item no iTunes, personalizá-los com alguns toques no teclado até termos exactamente aquilo que queremos e depois recebermos uma impressora no local de construção e fabricarmos a casa”, acrescenta o arquitecto.

A NASA está a utilizar um simulador de fatos espaciais, parcialmente fabricado com moldes impressos em 3D, para testar um sistema de suporte de vida portátil. Fonte: Premier Exhibitions.

A prototipagem rápida, que é o outro nome da impressão em 3D, existe há cerca de trinta anos. Foi o ritmo rápido dos avanços que criou o recente furor e inspirou algumas previsões grandiosas. Contudo, existe um fosso enorme e possivelmente intransponível entre aquilo que pode ser feito com impressoras 3D comerciais e altamente sofisticadas e aquilo que se pode fazer numa impressora doméstica.

Uma réplica de um crânio de Homo habilis com 1,9 milhões de anos fabricada em resina de polímero emerge de uma impressora 3D ao fim de 15 horas. O Instituto da Bacia de Turkana e os Museus Nacionais do Quénia juntaram-se a uma empresa para criar o sítio africanfossils.org, onde mostram muitos dos fósseis emblemáticos descobertos na África Oriental. Os ficheiros necessários para a impressão de cópias 3D para fins educativos estão disponíveis para descarregamento. 

 

Uma impressora 3D funciona basicamente da mesma forma que uma impressora comum, mas, em vez de utilizar tinta, “imprime” em plástico, cera, resina, madeira, cimento, ouro, titânio, fibra de carbono, chocolate e até tecidos vivos. Os jactos de uma impressora 3D depositam camada a camada os materiais como líquidos, pastas ou pó. Alguns limitam-se a endurecer, outros são fundidos através do uso de luz ou calor. Qualquer indivíduo com uma ideia e dinheiro pode entrar para o negócio do fabrico em pequena escala, utilizando aplicações CAD (Computer Assisted Design) para criar um desenho tridimensional de um objecto, entregando depois a tarefa a uma empresa de impressão em 3D.

O arquitecto Hans Vermeulen (em baixo) posa na primeira pedra angular impressa em 3D para uma casa em Amesterdão (reconstituição do artista, em cima). Os blocos necessários para construir a casa de 13 divisões serão impressos num composto bioplástico criado para o efeito e que inclui 80% de óleo vegetal. Outros materiais de impressão, incluindo mármore em pó para as casas de banho, serão testados ao longo dos três anos do projecto.  Imagem Dus Architects (no topo). 

Dado que as especificações de um produto podem ser “redefinidas” num teclado, a tecnologia é perfeita para testes de produção limitada, protótipos ou criações singulares. E como a impressora 3D imprime um objecto em pouco tempo, depositando o material somente onde é necessário, pode criar objectos com complexidade geométrica que não podem ser fabricados através da injecção do material em moldes.

Num disparo ouvido em todo o mundo, o activista Cody Wilson inquietou as autoridades policiais em 2013 quando testou, com sucesso, a sua Liberator de calibre .38 de bala única. Estas armas impressas em 3D podem, por vezes, falhar. Desde este ensaio, outros inventores testaram projectos de armas de plástico e uma empresa até imprimiu uma pistola Browning Model 1911 de calibre .45 em metal.

Isso representa uma poupança considerável em termos de peso sem perda de resistência. Consegue também produzir objectos com formas complexas numa única peça, como é o caso dos bicos de mangueira de combustível em titânio, que de outra forma teriam de ser compostos por um mínimo de 20 peças.
Esta mesma precisão está a permitir a produção de objectos nunca antes desenvolvidos. Uma equipa de investigadores da Universidade de Harvard imprimiu tecido vivo entrelaçado com vasos sanguíneos – um passo crucial no sentido da possibilidade de um dia se realizarem transplantes de órgãos humanos impressos a partir das células do próprio paciente.

Uma cadeira desenhada de forma a parecer tecido ósseo humano esponjoso foi impressa em epoxy. Fonte: Mathias Bengtsson Studio.

A prototipagem rápida é muito mais lenta do que o fabrico tradicional, mas isso pode mudar, assegura Hod Lipson, professor catedrático da Universidade de Cornell que há muito trabalha em impressão 3D. “A velocidade de impressão, a resolução e o tipo de materiais que podem ser impressos encontram-se actualmente em desenvolvimento”, afirma ele.
Hod Lipson e a sua equipa imprimiram uma réplica do telégrafo de Samuel Morse. Num piscar de olhos à história, testaram-no com a mensagem deslumbrada que Morse enviou em 1844: “What hath God wrought?” [O que forjou Deus?].

Um modelo mostra uma placa de titânio sob o rosto de um paciente que perdeu o malar, o maxilar superior e o olho direito devido a um cancro. Engenheiros criaram o implante utilizando imagens digitais do lado saudável do seu rosto e uma impressora 3D. Fonte: Materialise (Impressão); Jan de Cubber.

Deus poderá ter forjado os princípios, mas quem carrega nas teclas são seres humanos. Em Maio de 2013, o activista Cody Wilson tornou-se tema de notícia ao anunciar o disparo de teste do primeiro revólver impresso em 3D do mundo, o Liberator, uma pistola de calibre .38 com uma só bala concebida com 47 euros de plástico.
A notícia começou por inquietar as agências de segurança, que anteviram o futuro com armas descartáveis e impossíveis de rastrear, impressas como ensaios académicos. No entanto, a produção de uma arma fiável não é simples nem barata. Quando a empresa Solid Concepts imprimiu uma edição limitada de cem pistolas Browning Model 1911, de calibre .45, fê-lo com uma impressora e em instalações que custaram cerca de quatrocentos mil euros.

A modelo Devon Windsor prepara-se para desfilar no evento Ready to Wear na Cité de la Mode et du Design em Paris. O vestido é resultado da colaboração entre um estilista e um arquitecto e foi fabricado numa impressora 3D. Iris van Herpen (Estilista); Julia Koerner (Arquitecta). Fabricado em Colaboração com a Materialise.

“É muito mais fácil para os bandidos arranjarem uma arma à moda antiga, comprando-a ou roubando-a, do que manipularem uma impressora 3D durante dois ou três dias para produzirem um bocado de plástico torto ou, pior ainda, uma coisa que lhes rebente nas mãos”, comentou Jonathan Rowley, director de design da Di-gits2Widgets, uma empresa de impressão 3D sediada em Londres que fabricou as peças de uma versão não-funcional da arma de Wilson para o Museu Victoria e Albert.

Esta grelha (em cima) foi fabricada por um laboratório da Universidade de Harvard que utilizou um método semelhante para fazer uma impressão em 3D de tecido vivo com vasos sanguíneos utilizando tintas biológicas. Os investigadores esperam chegar a tecidos imprimíveis para exames de despiste de drogas, regeneração e até transplantes de órgãos. Também fabricaram a bateria de iões de lítio mais pequena do mundo (em baixo), com um milímetro de espessura, que poderá alimentar implantes médicos. Fonte: Lewis Group, Universidade de Harvard.

Muitos ficarão desiludidos por não conseguirem imprimir os seus projectos, pois é comum que o resultado das experiências seja um objecto deformado. “O público lê sobre as coisas fabulosas que estão a ser feitas com tecnologia de impressão em 3D e imagina que é possível reproduzir esses sucessos em casa e que serão peças de artesanato de elevada qualidade”, diz Jonathan Rowley. “Não é verdade.”
Embora talvez um dia as impressoras comerciais nos permitam cumprir todos os sonhos, Jonathan imagina uma revolução diferente: talvez a tecnologia possibilite a experimentação de ideias que, no passado, nunca passaram da fase de planeamento. 

Descubra uma nova visão do mundo!

Assine a National Geographic.

Pesquisar