em medicina
O campo da medicina é um dos mais avançados no uso de impressoras 3D. Nos Estados Unidos, o FDA aprovou o primeiro medicamento que pode ser produzido por impressão 3D em agosto de 2015. O medicamento se chama Levetiracetam e é usado no tratamento da epilepsia. A impressão 3D de medicamentos pode permitir que os médicos prescrevam doses mais precisas, adaptadas às necessidades de cada paciente.[1].
Existem impressoras capazes de criar guias cirúrgicas e modelos dentários.[2] Guias cirúrgicos são utilizados para que o dentista saiba exatamente onde colocar o implante. Mas o que é mais surpreendente é que os implantes protéticos já foram realizados além da odontologia. É o caso de um estudante do ensino médio do Colorado, que criou uma prótese robótica com impressão 3D. Este braço acrobático custa US$ 500, cerca de 160 vezes menos do que aqueles construídos com métodos tradicionais, por isso poderia chegar à maioria das residências, independentemente do seu poder de compra. O braço é controlado por ondas cerebrais e possui um design robusto e avançado. Em agosto de 2013, ele estava trabalhando na terceira geração desta criação.[3].
Por outro lado, existe um projeto chamado Projeto Daniel,[4] de Not Impossible, que foi iniciado em dezembro de 2013. Daniel Omar, que dá nome ao projeto, perdeu ambas as armas na guerra do Sudão em 2012, quando tinha apenas 14 anos. Ao saber da notícia, Mick Ebeling viajou ao local acompanhado por equipe médica; computadores, cabos, parafusos e ferramentas para montar uma oficina de impressoras 3D com o objetivo de fabricar próteses de baixo custo e de alguma forma amenizar a terrível realidade de sofrer mutilações em conflitos armados desta natureza, especialmente entre populações civis de baixa renda.
Outra vantagem que surge da aplicação desta tecnologia na confecção de próteses é que as instruções a seguir para sua fabricação são públicas na Internet. Assim, qualquer pessoa pode acessá-los sem custos adicionais financeiros ou de conhecimento. No caso de crianças, por exemplo, que por estarem em idade crescente necessitam renovar suas próteses com certa frequência, torna-se um recurso essencial e acessível.
Muitas pessoas sofrem acidentes que causam lesões tão graves que exigem a reconstrução de algumas partes do corpo. São dois casos: eles precisam tirar a pele de uma parte do corpo e colocar sobre a lesão, que é muito dolorosa, ou precisam reconstruir um osso. Em ambos os casos, as impressoras tridimensionais podem nos ajudar.
No primeiro caso, já houve a primeira criação de um material com propriedades semelhantes às do tecido humano “Tecido (biologia)”). Esse tipo de material é composto por milhares de gotículas de água conectadas e encapsuladas em filmes lipídicos e pode realizar algumas funções das células, além de interagir com os demais tecidos do nosso corpo. Essas “redes de gotículas” são completamente sintéticas, não possuem genoma e não se replicam.[5].
No segundo caso, em março de 2014, foi reconstruída a face de um jovem que sofreu acidente de moto. Inicialmente, quando ele foi internado no hospital após o acidente, os médicos tentaram reconstruir seu rosto da melhor maneira possível, manualmente, mas não conseguiram fazê-lo completamente bem, pois a visibilidade de seu olho esquerdo poderia ficar comprometida. Graças às novas tecnologias de modelagem 3D, eles criaram uma recriação de seu crânio antes do acidente, selecionaram peças para substituí-las e as imprimiram em 3D, implantando-as através de uma operação.[6] Assim, conseguiram reconstruir todo o seu rosto e permitir-lhe levar uma vida relativamente normal.
Por outro lado, um grupo de médicos da Universidade de Pequim imprimiu uma vértebra, sendo este o primeiro caso. Eles o implantaram com sucesso em um menino de 12 anos em uma operação de cinco horas, após removerem o seu próprio, que continha um tumor maligno. Esta vértebra é confeccionada em titânio e possui pequenos poros para que o osso possa crescer por dentro e não atrapalhe o crescimento, portanto não são necessários parafusos ou outras conexões.[7].
As impressoras 3D usadas para criar órgãos usam células vivas como material de impressão. A partir deles é possível gerar um órgão "Órgão (biologia)") para implantar em uma pessoa. É um dos objetivos mais esperados, pois há enormes filas de espera para quem precisa de um órgão para recebê-lo, e vários deles morrem todos os dias por esperarem muito. Existem vários grupos que estudam a criação de diferentes órgãos, sendo o coração o grande objetivo. Neste momento, existe um grupo de engenheiros da Universidade de Connecticut que criou rins artificiais.[8] O seu objetivo é que estes órgãos sejam transplantados para seres humanos e tenham as mesmas funcionalidades de um rim natural, e parece que não restará muito para atingir este objetivo. Por outro lado, Organovo" informou que em 2014 seria lançado o primeiro fígado criado com impressora tridimensional. Neste momento em 2013 tinham réplicas em miniatura mas já tinham as funcionalidades de um natural.[9].
A escoliose é uma doença na qual a coluna vertebral sofre uma curvatura em forma de S ou C. Quando essa curvatura é maior que um determinado número de graus, é necessário o uso de espartilho. Estes tendem a ser muito pesados, desconfortáveis e desagradáveis. É por isso que muitas pessoas não querem usá-los ou sua autoestima diminui muito. Parece que a solução, chamada Bespoke, foi encontrada. Ao escanear o corpo do paciente, são obtidas medidas exatas e esse espartilho é impresso, podendo ter diversos estilos e ser customizável. Também é respirável, por isso também aumentará o conforto e a durabilidade.[10].
Neste caso, estamos falando de algo surpreendente e também útil. Há alguns anos surgiram os ultrassons 3D, que representaram um grande avanço neste setor. Porém, em 2013 foi dado um novo passo: a impressão tridimensional do feto. Seu principal objetivo é detectar malformações no feto, bem como possíveis complicações durante o parto. Dessa forma, eles poderiam ser evitados e ajudar a equipe médica a monitorar melhor o período de gestação do bebê. Outra utilidade é para pais cegos, que, graças a esses objetos confeccionados com material facilmente palpável, poderão saber como será seu filho.[11] Porém, muitos pais estão se interessando em ter esse objeto, para que possam ter uma memória material da gravidez de seu filho.
Por fim, referimo-nos à imobilização de um membro do corpo devido a uma fratura. Os médicos normalmente usam um molde de gesso que leva cerca de 20 horas para secar e permanece completamente rígido, podendo causar atrito em alguns casos. Exoesqueleto Cortex é um projeto que utiliza uma impressora 3D para criar uma peça de imobilização com o tamanho perfeito para cada paciente. Para isso, utiliza-se um scanner 3D para obter a medida exata do membro e, junto com um raio X para visualizar a fratura e sua posição, é enviado para uma impressora que cria uma peça de imobilização. Esta peça é muito mais resistente e leve que um molde de gesso; Possui também uma série de orifícios que permitem a respiração da pele, evitando o surgimento de fungos. É uma peça única que possui uma abertura por onde o paciente inserirá o membro e fechará com dobradiças incorporadas à estrutura.[12] É muito mais estético e confortável, pois não fica muito volumoso, portanto não causará problemas com a roupa. Assim, pulseiras ou talas também podem ser impressas para quem precisa delas.
Da mesma forma, métodos estão sendo testados para imprimir comprimidos médicos com eficiência.
em arquitetura
A impressora 3D também é usada na arquitetura. Muitas pessoas que já usaram essa impressora destacam que ela costuma ser econômica, tem tamanho de impressão grande e é fácil e rápida de aprender a usar. A impressora 3D pode ser ainda mais rápida quando usada.
Tanto arquitetos quanto estudantes de arquitetura avaliaram a impressão 3D com as notas mais altas. O arquitecto, como técnico habituado a pensar na forma e na função, vê facilmente as vantagens deste método de fabrico com impressão 3D, e facilmente encontra usos práticos e claros para o mesmo, tanto para cobrir actividades comuns como para ampliar as possibilidades na sua obra.
A impressão 3D em arquitetura costuma ser utilizada para trabalhos como maquetes, móveis, entre muitas outras opções. É uma ferramenta fácil de usar e simples de aprender a usar, além de poder ser mais econômico usá-la para modelos e muito mais, as possibilidades são enormes. Tudo isso pode ajudar o aluno ou arquiteto a imaginar com mais facilidade o seu projeto, bem como a facilidade com que poderá realizá-lo.