Especialista em impressão 3D lista os desafios e o que mundo pode esperar de um futuro impresso em 3D
Por Franco Serrano/SIMI
A impressão 3D é uma das tecnologias mais revolucionárias dos últimos tempos. Ela consiste na impressão de modelos tridimensionais a partir de projetos digitais. A impressão dos protótipos permite que o processo de modelagem de determinados produtos possa chegar até 100 vezes mais rápido, se comparado a outros métodos. Esse novo universo expande possibilidades para criação, inovação e melhorias em diversos processos. Espera-se, segundo a Forbes, que esse mercado movimente até 2020 cerca de R$ 25 bilhões.
Entrevistamos o engenheiro industrial, autor e/ou coautor de 13 livros especializados na área e professor convidado do curso de Tecnologia em Impressão 3D da Unimontes, o professor alemão Martin Bernhard, para falar sobre as possibilidades e até onde pode chegar a impressão 3D.
SIMI – A impressão 3D não é uma técnica nova, mas ganhou popularidade nos últimos anos, o que causou esse boom da impressão 3D?
Martin Bernhard – Já nos anos 1980 foram registradas as primeiras patentes no campo da impressão 3D. Nos EUA foram desenvolvidos a partir de pesquisadores como Charles Hull e Scott Crumb. O princípio básico dessa tecnologia é que um “fotopolímero líquido numa cuba é curado seletivamente por polimerização ativada por luz para criar um objeto 3D camada por camada com base num modelo digital”. Esse processo é chamado “Prototipagem Rápida”.
Em 2009 a patente expirou e o boom global começou: a Makerbot e muitas outras empresas de impressão em 3D em todo o mundo começaram a fabricar impressoras 3D para empresas e usuários domésticos. Uma nova cena de fabricantes e usuários domésticos surgiu, e mercados abertos com livre troca de modelos 3D explodiram. Apenas alguns anos depois, por volta de 2012, uma explosão seguiu a impressão 3D na mídia: um novo termo surgiu: “Impressão 3D”, o termo mais popular hoje.
Hoje, mais de 30 tecnologias de impressão 3D estão disponíveis. Mais de 1.000 materiais podem ser usados para a impressão 3D, por exemplo: plásticos, gesso, aço inoxidável, ouro, prata, platina, diferentes ligas de metal, cerâmica, vidro, silicone, diferentes alimentos, biomateriais diferentes etc.
SIMI – O que precisa ser melhorado na impressão 3D que conhecemos hoje?
MB – Algumas limitações gerais da impressão 3D são:
A velocidade de impressão é, para a maioria das tecnologias de impressão 3D, muito grande; Os objetos impressos são limitados pelo tamanho do volume da impressora. Diferentes cores e materiais: as impressoras que são capazes de imprimir cores diferentes (ou materiais diferentes) ao mesmo tempo são caras e não utilizadas no momento para produção em massa; Ainda não há diversidade de materiais de impressão disponíveis; Os custos de personalização em massa são altos.
SIMI – O que é a impressão 4D e 5D?
MB – A impressão 4D é, em poucas palavras, impressão 3D mais um processo de transformação depois que o objeto 3D é impresso. O objeto 3D recebe, após a impressão: calor, vibração, gravidade, eletricidade ou magnetismo. Na área de medicina muitas aplicações são concebíveis: Imagine, você pode imprimir um pino muito fino, injetar o pino na orelha e, em seguida, o pino se dobra em um órgão de audição sem uma cirurgia complicada.
Hoje a impressão 5D é usada principalmente como uma conexão entre braços de robôs e impressoras 3D. Com ela, é possível adicionar um passo na produção da impressão. Dentro de um processo de fabricação de automóveis, por exemplo, numerosos robôs de 6 eixos com diferentes tecnologias para aumentar a velocidade de produção em uma única etapa de produção.
SIMI – Como isso pode afetar a vida das pessoas?
MB – Segundo um discurso de Barack Obama a partir do ano de 2013: “A impressão 3D tem o potencial de revolucionar a maneira como fazemos quase tudo”.
E o que você não puder imprimir em casa, você poderá imprimir usando um serviço de impressão 3D: Poderá criar seu próprio produto e enviá-lo para um serviço de impressão 3D imprimi-lo e enviá-lo para você.
SIMI – Na área da saúde, onde a impressão 3D já está ajudando os tratamentos? E até que ponto pode contribuir para o avanço da ciência?
MB – Nós, da ECG Management Consulting GmbH (Alemanha), desenvolvemos junto com um cliente, por um período de três anos, um catálogo global com aplicações práticas de impressão 3D e projetos de pesquisa na área de medicina e bioprinting. Entretanto, várias centenas de aplicações estão disponíveis em diferentes países. A maioria dos países estão desenvolvendo um sistema jurídico próprio (por exemplo, FDA nos EUA) para permitir a aplicação impressa em 3D para fins médicos.
Na área de medicina podem existir objetos anatômicos impressos em 3D para fins educacionais; Modelos de órgãos impressos em 3D para o planejamento da cirurgia; Prótese 3D impressa para diferentes fins, além do Bioprinting, que compreende, engenharia de tecidos, impressão da pele, órgãos e vasos sanguíneos.
SIMI – A impressão 3D pode impactar o futuro da humanidade em termos de alimentos e construção?
MB – China é o país dominante para a impressão 3D no segmento de construção. Eles abrangem uma ampla gama de diferentes tipos de construção, como casas de baixa renda, apartamentos e residências comuns.
Em agosto de 2016, a WinSun assinou um contrato na Arábia Saudita para imprimir 1,5 milhão de edifícios nos próximos anos (para superar a carência por casas naquela região), que é a maior escala de projeto de construção 3D impresso na história.
O outro grande segmento é a comida: ela poderá em breve ter um design para torná-la deliciosa. Empresas de diferentes áreas estão trabalhando para fabricar impressoras de alimentos.
SIMI – Quais são os projetos mais avançados que já existem no Brasil em termos de impressão 3D?
MB – Inicialmente, as sementes foram plantadas nos últimos três anos em empresas iniciantes por exemplo em Belo Horizonte e outras regiões do Brasil. Em Belo Horizonte, no centro da cidade, o 104 é um espaço de inovação para start-ups do Brasil e também um lugar para empresas iniciantes de países estrangeiros. Este é um projeto muito importante realizado pelo Governo de Minas Gerais. Este lugar é um lugar de sementes para a inovação e também para as empresas inovadoras startup usando a impressão 3D.
A construção de FabLabs como interface importante entre universidades, centros de pesquisa, empresas, start-ups, criadores e também visitantes, pode ser considerada um espaço de inovação para todos os participantes.
De acordo com um levantamento de mercado real, o mercado de impressão em 3D do Brasil alcançará US$ 400 milhões até 2021.
SIMI – O que falta ao Brasil para se tornar uma referência nesse setor?
MB – O Brasil deve investir em inovação, no aumento de número de patentes inovadoras e os sistemas educacionais em todas as áreas. A inovação deve, em última análise, conduzir a um negócio sustentável, novos empregos e também uma organização de pesquisa através de universidades.
A inovação e as patentes resultantes asseguram mercados para um longo período para os detentores de patentes. O número de patentes pode ser considerado como uma medida de avaliação para um sistema de educação de uma sociedade. O Brasil tem hoje uma proporção acadêmica de cerca de 4,5%, ou seja, 4,5% das crianças na escola primária recebem mais tarde um grau acadêmico. A Alemanha, por exemplo, tem uma proporção de 27%. O número brasileiro precisa continuar aumentando.
Além disso, a interface entre universidades e empresas deve ser melhorada. Por exemplo, pelo menos 50% de todas as teses de mestrado devem ser uma colaboração entre universidades e empresas. É uma vantagem para ambos os lados, universidades e empresas, usar estas teses para exemplos práticos.
O Brasil tem uma vantagem em comparação a muitos países da Europa. A idade média das pessoas no Brasil é de 30 anos e a proporção de bebês por mulher é próxima de 2 (o que é saudável). Na Alemanha, por exemplo, a idade média é um pouco maior do que 44 anos e a média de bebê por mulher é um pouco menos de 1,5! Isso significa que o Brasil pode dominar o futuro com muito esforço e trabalho árduo. Estou com os olhos voltados para o futuro.
Se deseja ler a entrevista completa, em inglês, clique aqui.
* Colaborou na tradução Fabiana Kent Paiva – APNI/SEDECTES
Fonte: