Pesquisadores de uma colaboração internacional liderada pelo Centro de Bits e Átomos (CBA) do MIT, em parceria com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) e o Centro Nacional de Pesquisa Científica da Grécia (Demokritos), desenvolveram uma impressora 3D capaz de ajustar automaticamente seus parâmetros para imprimir com qualquer material, inclusive aqueles desconhecidos e não caracterizados previamente. Esta inovação pode ser a chave para tornar a impressão 3D uma tecnologia mais sustentável, possibilitando o uso ampliado de materiais renováveis ou recicláveis que, até então, apresentavam desafios significativos devido à complexidade de sua configuração manual.
O crescente interesse pela impressão 3D, alimentado por sua flexibilidade e eficiência, esbarra na problemática ambiental associada ao uso predominante de plásticos não recicláveis. A busca por alternativas sustentáveis tem sido um dos grandes focos da indústria, porém, a dificuldade de adaptar as impressoras a novos materiais tem limitado seu potencial. Materiais renováveis e recicláveis, devido às suas propriedades variáveis, exigem ajustes manuais de até 100 parâmetros diferentes, um processo não apenas moroso como também propenso a erros.
A solução apresentada pelos pesquisadores envolve uma modificação na extrusora da impressora 3D – o dispositivo responsável por extrudar o material para construir o objeto camada por camada. Esta modificação permite que a máquina colete dados sobre as forças e o fluxo do material em uso. A partir de um teste inicial de 20 minutos, essas informações são processadas por uma função matemática que gera automaticamente os parâmetros necessários para a impressão, simplificando significativamente o processo de configuração para materiais novos ou pouco convencionais.
O impacto potencial desta tecnologia é vasto. Ao automatizar a geração de parâmetros de impressão, abre-se a possibilidade de utilizar uma gama mais ampla de materiais, incluindo opções renováveis e recicladas que, até o momento, eram de difícil implementação na impressão 3D devido à complexidade de suas propriedades. Em testes realizados, a nova impressora demonstrou capacidade de gerar parâmetros viáveis para uma variedade de materiais únicos, incluindo opções de base biológica, com resultados consistentes e de qualidade.
Neil Gershenfeld, autor sênior do estudo e líder do CBA, ressalta a importância desta inovação para a sustentabilidade na impressão 3D: “Este método permite utilizar materiais de fontes sustentáveis de forma eficiente, abrindo caminho para uma impressão 3D mais ecológica e adaptável.” A equipe de pesquisa, que inclui especialistas de renome como Jake Read, Jonathan Seppala, Filippos Tourlomousis, James Warren e Nicole Bakker, publicou seus resultados na revista Integrating Materials and Manufacturing Innovation, evidenciando não apenas a viabilidade técnica, mas também o potencial revolucionário desta abordagem.
Além de promover a sustentabilidade, a nova tecnologia de impressão 3D pode contribuir significativamente para a redução da dependência de polímeros e resinas derivadas de combustíveis fósseis, alinhando-se às metas globais de redução de emissões e de uso de recursos renováveis. A equipe de pesquisa planeja continuar o desenvolvimento, visando a integração direta dos novos parâmetros ao software de impressão, eliminando a necessidade de configurações manuais e facilitando ainda mais o uso de materiais sustentáveis na fabricação aditiva.
Alysia Garmulewicz, professora associada da Faculdade de Administração e Economia da Universidade de Santiago, não envolvida no estudo, destaca: “Este avanço abre portas para a exploração de materiais reciclados e de base biológica com comportamentos variáveis, reforçando o papel da tecnologia de fabricação digital na promoção de práticas mais sustentáveis.”
Esta pesquisa, apoiada pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia e pelo Center for Bits and Atoms Consortia, marca um ponto de virada na busca por processos de manufatura mais verdes e eficientes, potencializando o uso da impressão 3D como ferramenta chave para uma produção mais sustentável e responsável.
