Una protesi stampata in 3D per la tartaruga Charlotte

Nella salvaguardia dell’ambiente marino le sfide non si limitano alla protezione degli habitat, ma anche alla cura e alla riabilitazione degli animali feriti dalle attività umane. Un esempio interessante è quello di Charlotte, una tartaruga marina che vive al Mystic Aquarium nel Connecticut e che, dopo essere sopravvissuta a un incidente in barca, ha sviluppato la sindrome del “Bubble Butt”. Dopo anni di sofferenza, sembra che la stampa 3D abbia dato a Charlotte una nuova prospettiva di vita. Le è stata costruita infatti una protesi stampata in 3D che le consentirà di tornare a nuotare normalmente.

Un problema poco conosciuto, ma molto diffuso, che colpisce sempre più spesso le tartarughe è la collisione con le imbarcazioni. A causa di questo trauma, le tartarughe sviluppano una deformazione del guscio che le porta a subire la cosiddetta “Bubble Butt Syndrome”, o sindrome da galleggiamento positivo. Questa condizione altera la loro posizione naturale in acqua, spostandole da orizzontale a verticale. Nuotando in posizione verticale, gli organi interni subiscono una compressione, impedendo la fuoriuscita dell’aria dall’intestino e causando il galleggiamento della parte posteriore del corpo.

Il Mystic Aquarium ha provato ad attaccare dei pesi al guscio di Charlotte, ma le causavano irritazioni. Queste sono scomparse poi grazie all’uso della protesi stampata in 3D.

Charlotte è una tartaruga maschio di 30 anni, salvata nel 2008 da Jekyll Island, in Georgia. Un’équipe del Georgia Sea Turtle Center si è presa cura di Charlotte quando si è resa conto che le sue condizioni non le avrebbero permesso di tornare nell’oceano, perché non riusciva a nuotare bene o a mangiare abbastanza per sopravvivere. È stato allora che il Mystic Aquarium ha preso in custodia Charlotte e il suo team di veterinari non ha smesso di cercare una soluzione per farlo tornare a nuotare normalmente. È stato provato di tutto, dall’applicazione di pesi direttamente al suo guscio all’inserimento di una cintura di tessuto con cinghie e pesi, ma l’adesivo le provocava irritazioni e la tartaruga si grattava i fianchi nella vasca.

Come è stata creata la protesi stampata in 3D per Charlotte?

Il team del Mystic Aquarium, guidato dalla dottoressa Jenn Flower, ha deciso di esplorare la stampa 3D ispirandosi al progetto scolastico di uno studente del Minnesota che ha stampato in 3D una cintura per una tartaruga. Per farlo, si sono rivolti al servizio di stampa 3D Adia e agli esperti di scansione 3D Functional 3D. Una volta saputo della buona causa, anche l’azienda New Balance ha messo a disposizione la sua esperienza nella progettazione computazionale. Insieme hanno creato il design della cinghia personalizzata per il guscio di Charlotte.

Il processo è iniziato con una scansione 3D ad alta risoluzione del guscio della tartaruga. Questa scansione ha permesso di progettare una protesi aderente ma confortevole, dotata della flessibilità necessaria per permetterle di nuotare. La protesi è stata poi stampata con una Formlabs SLS, in particolare la Fuse 1+ 30W e come materiale è stato scelto il PA11 rinforzato con fibra di carbonio. Si è ottenuta così un’imbracatura rigida e resistente, che non compromettesse la comodià di Charlotte. La cintura è dotata di alcuni spazi in cui verranno collocati dei pesi per bilanciare la sua traiettoria durante il nuoto, ma prima deve abituarsi all’imbracatura e recuperare la forza nelle zampe posteriori. Tuttavia, sembra che questa protesi si adatti bene alla tartaruga perché il team dell’acquario ha notato che, grazie ad essa, Charlotte nuotava in modo più naturale.

Lo sviluppo della protesi ha richiesto molti mesi di progettazione e innumerevoli tentativi per ottenere questo risultato positivo. Mentre Charlotte continua la sua riabilitazione, si sta cercando di portare questa idea e questa tecnologia in altri acquari per aiutare le altre tartarughe che soffrono della stessa sindrome. Per saperne di più su Charlotte e sulla sua protesi 3D, clicca qui.

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*Crediti fotografici: Formlabs