La biomimetica nella stampa 3D

La natura è da sempre stata una grande fonte di ispirazione per l’uomo: sopravvissuta per oltre 4,5 miliardi di anni, è sempre stata in grado di adattarsi a ogni tipo di situazione. Perché noi non possiamo fare lo stesso? In realtà, possiamo farlo e la stampa 3D potrebbe essere un ottimo metodo per riuscirci. Più precisamente, la biomimetica rappresenta una valida soluzione, secondo le famose parole di Albert Einstein: “Guarda nel profondo della natura, e allora capirai tutto meglio“. Una strada che sembra necessaria se si considera che ogni giorno si moltiplicano i problemi ambientali, come il cambiamento climatico, la deforestazione, l’estinzione di un gran numero di specie, la devastazione delle barriere coralline e altro ancora. Ma cosa si intende per biomimetica e qual è esattamente il ruolo della stampa 3D in tutto questo?

Cos’è la biomimetica?

La parola biomimetica, nota anche come biomimesi, è composta da bio, che significa natura, e mimetica/mimesi, che significa imitazione. Questi termini si riferiscono a un modo di imparare dalla natura e di incorporare le sue strutture o soluzioni nei progetti umani. Questo è già stato dimostrato in passato, ad esempio con la successione di Fibonacci o la struttura di un aereo, che imita il volo degli uccelli. Anche uno dei monumenti più visitati della Spagna, la Sagrada Familia, con le sue colonne progettate da Gaudí, imita la struttura delle foreste.

Crediti fotografici: Filckr, Beune photography

Inoltre, ci sono molte altre invenzioni in cui la natura è stata fonte di ispirazione. Prendiamo ad esempio il velcro. È stato sviluppato da un inventore svizzero ispirato da una passeggiando in campagna con il suo cane. E sebbene all’inizio non fosse molto popolare, la NASA lo utilizzò in seguito nei suoi viaggi nello spazio. Oggi, grazie alla stampa 3D, la biomimetica è più applicabile che mai grazie alla sua capacità di realizzare geometrie complesse in numerosi progetti.

Stampa 3D e biomimetica

Come già accennato, la biomimetica e la stampa 3D si combinano sempre più spesso, soprattutto grazie allo sviluppo di nuovi materiali più naturali e all’introduzione di nuovi modelli o strutture nella progettazione dei pezzi. Più specificamente, è questa capacità di imitare la natura in cui la stampa 3D ha un ruolo importante. Inoltre, ciò è applicabile in un’ampia varietà di settori, come l’architettura, i beni di consumo e la moda.

Un esempio è la creazione di una scarpa biomimetica stampata in 3D utilizzando la tecnologia SLS e il TPE flessibile, un materiale che offre grande comfort e flessibilità. Questo design originale, visibile qui sotto, ricorda le radici e la vita. Un altro progetto è il robot salamandra che può nuotare sott’acqua o strisciare come se fosse una vera salamandra. Si chiama Pleurobot ed è stato sviluppato dalla Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL) in Svizzera. Il robot è stato creato con ossa stampate in 3D e articolazioni motorizzate che imitano i movimenti di una salamandra.

Pleurobot, il robot salamandra (sopra) e Earth Moc, la scarpa biomimetica stampata in 3D (sotto)

Strutture reticolari nella stampa 3D

Ma non è tutto. La struttura reticolare a lattice, molto utilizzata nella stampa 3D, è ispirata alla natura. Probabilmente avrete visto questa forma in molti prodotti, ricorda una struttura a nido d’ape e, quando viene applicata in diversi progetti, ha proprietà ammortizzanti. Ad esempio, il famoso marchio sportivo Adidas l’ha utilizzata nelle scarpe 4DFWD, stampate in 3D con la tecnologia Carbon e un materiale di stampa 3D al 40% a base biologica. Probabilmente l’avrete visto anche in progetti come caschi per ciclisti o nello zaino Aerorise con rete ammortizzante per offrire maggiore comfort alle persone che trasportano carichi durante le escursioni. Oltre a fornire maggiore comfort, questo metodo utilizza anche meno materiale e ottimizza il peso complessivo di un oggetto.

Nell’immagine in alto a sinistra potete vedere un casco per i ciclisti. Nell’immagine accanto, uno zaino con rete ammortizzante. Nell’immagine sottostante, le scarpe Adidas 4DFWD.

Infine, concludiamo con un ultimo esempio, illustrato anche nella foto di copertina. Questa imponente costruzione si chiama “Torre della Vita”. Si trova in Senegal e come potete vedere imita un baobab. La torre ha un ecosistema autonomo che genera energia grazie alla sua struttura esterna che crea un microclima, ai vetri fotovoltaici che generano elettricità, a una cisterna nelle fondamenta e a un bioreattore in grado di trasformare i rifiuti organici in energia. La parte migliore è che l’intera torre è stata stampata in 3D con terreno locale.

La biomimetica è ovunque e la stampa 3D è un processo che ci permette di realizzarla al meglio. Per saperne di più, di seguito un video sulla biomimetica nella stampa 3D.

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*Crediti fotografici di copertina: Technological Development Corporation, Architettura biomimetica: la “Torre della Vita” in Senegal.