A Mecânica das Possibilidades

Com as impressoras 3D está cada vez mais fácil tirar as ideias do papel e transformá-las no que você quiser

Há 50 anos, imaginar o futuro parecia a preparação para uma aventura distante, que nunca chegaria. Hoje, chega a ser assustador ver como alguns dos filmes e desenhos mais queridos de antigamente acertaram em cheio em algumas premonições – e, claro, abrem espaço para mais indagações. Afinal, se chegamos até aqui, até onde podemos ir?

No que depender da ciência, o caminho para a inovação passa cada vez mais por nossas vidas cotidianas. Ainda longe das missões de “2001: Uma Odisseia no Espaço”, estamos cada vez mais perto de viver em lares como o da família Jetson. E não se trata da ajuda de androides como a adorável Rosie, mas da possibilidade de criar rapidamente os mais diversos objetos de modo personalizado por meio da impressão em 3D.

Na verdade, a técnica não é exatamente tão nova, mas só ganhou escala recentemente. Em 1984, a invenção era uma exclusividade patenteada por seu criador, o norte-americano Chuck Hull. Nos anos 90, uma única impressora chegava a custar 1 milhão de dólares. Atualmente a invenção chegou ao grande público através de modelos para uso doméstico que custam menos de mil dólares e utilizam os mais diversos materiais.

Seja para imprimir as peças de um carro ou uma prótese para uma cirurgia, o processo é bem similar. Tudo começa com a criação de um modelo em 3D da peça que será impressa em um software específico. Então, a impressora criará o objeto a partir da sobreposição de camadas extremamente finas.

A diferença entre os processos está na forma como as camadas são criadas. A técnica criada por Hull é a chamada estereolitografia (STA, na sigla em inglês), em que um raio laser atinge um recipiente preenchido com resina líquida, o que causa uma reação química no material. Assim, conforme o laser vai tocando a resina, são formadas as camadas da peça. Mas esta não é a única técnica possível.

Outro método, a chamada da Modelagem por Fusão e Depósito (FDM na sigla em inglês), usa geralmente um fio de polímero (um tipo de plástico), que é derretido pela máquina e depositado em camadas pelo bico injetor, enquanto a plataforma móvel vai abaixando para comportar a peça conforme ela vai se formando.

á na Sintetização Seletiva a Laser (SLS), a matéria-prima é um pó feito de plástico ou metal. O pó é depositado na plataforma móvel e bombardeado por um laser muito forte, que aquece a substância até seu ponto de fusão. Logo depois um rolo deposita mais uma camada fina de pó e o processo continua, até a peça ficar pronta.

As possibilidades para o uso da impressão em 3D são infinitas. Atualmente ela pode ser aproveitada para a criação de objetos de decoração, peças de automóveis, brinquedos, ferramentas e até mesmo prédios, como o Escritório do Futuro, sede da Dubai Future Foundation. O prédio de escritórios, que tem 250 metros quadrados, foi totalmente impresso com uma mistura de cimento especial em 2016. Hoje é considerado o primeiro prédio impresso em 3D no mundo utilizado cotidianamente, mas esse número deve aumentar, já que Dubai planeja construir 25 por cento de seus prédios com impressão em 3D até 2030.

A ambição da meta se explica pelas vantagens do método. Além de ter abreviado o tempo de construção do prédio em Dubai para apenas 17 dias de impressão e 2 dias de montagem, a impressão em 3D também beneficia o meio ambiente, pois pode reduzir em até 60 por cento a quantidade entulho.

Plástico, metal, resina e cimento abrem diversas portas para a inovação do meio em que vivemos, mas quem disse que a técnica se limita aos objetos inorgânicos? O designer brasileiro Marcelo Coelho uniu a culinária à tecnologia com o auxílio da impressão 3D, desenvolvendo uma técnica em que é possível imprimir doces usando chocolate, além de testar uma variedade de combinações de sabores, em um processo que ele chama de “gastronomia digital”.

Se é possível lidar com materiais tão perecíveis e delicados quanto alimentos, por que não ir mais além? A ciência respondeu essa pergunta com uma inovação sem precedentes: a medicina personalizada.

Atualmente, pesquisadores do mundo todo trabalham no desenvolvimento de células e tecidos humanos em 3D. Embora os testes ainda estejam nas fases iniciais, o objetivo no futuro é “imprimir” órgãos usando células tronco da pessoa como matéria-prima, o que poderia zerar a fila para transplantes no mundo e diminuir muito o risco de rejeição.

Alguns centros, como o Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest, nos Estados Unidos, já estão trabalhando na impressão de tecidos e estruturas humanos. Em 2016, o Instituto Wake Forest revelou que seus pesquisadores conseguiram implantar em animais tecidos desenvolvidos a partir do Sistema Integrado de Impressão de Tecido e Órgão (Itop, na sigla em inglês). Meses depois, os implantes conseguiram se desenvolver, criar novas células e até estruturas, como vasos sanguíneos, apresentando um resultado positivo.

Já a Universidade Carlos III de Madrid tem trabalhado em um método de bioimpressão de pele, que servirá para o tratamento de pacientes que sofreram graves queimaduras, além de testes com medicamentos e cosméticos, hoje realizados em animais.

Embora a tecnologia de bioimpressão seja recente, seus benefícios já podem ser sentidos, inclusive no Brasil. A empresa brasileira BioArchitects  está desenvolvendo, em parceria com hospitais paulistanos, o método dos biomodelos, que são réplicas tridimensionais de órgãos impressos em 3D.

Os biomodelos são feitos a partir de medidas reais dos pacientes, obtidas por exames como tomografias. Essas imagens são colocadas em um software específico para serem transformadas em desenhos 3D por profissionais, como explica o CEO da BioArchitects Brasil, Felipe Marques:

“É um trabalho muito pouco automatizado. Nossa equipe de biomédicos e bioengenheiros faz o trabalho manual de ver camada a camada do corte, para ver se está certo ou não. Depois elimina a área que não é de interesse, deixa, por exemplo, só a área que tem um tumor. Para se ter uma ideia, o projeto de um coração pode demorar até 8 horas para ser feito no software.”

Com a ajuda dos biomodelos, os médicos podem estudar o tipo de intervenção que será realizada no paciente antes da cirurgia, o que reduz o tempo da operação – e, consequentemente, a chance de infecções -, economiza recursos e permite abordagens muito mais precisas e eficientes.

Um dos grandes benefícios desta técnica também é a impressão de implantes.  Atualmente, essas próteses são fabricadas em tamanhos padronizados, o que dificulta tanto o processo cirúrgico quanto a recuperação do paciente.  Com a impressão em 3D é possível fabricar próteses customizadas para que se adaptem perfeitamente à anatomia do paciente

“A impressão 3D é fantástica para fazer personalização em massa. Ela é muito boa para a área médica, quando você tem um paciente único e uma peça única, que você não vai ter que produzir várias vezes. Isso também é legal na indústria aeroespacial, porque se você for construir 10 foguetes, você vai precisar de 10 peças, o que é diferente de ter que produzir 500 mil peças para um modelo de carro”, comentou Felipe.

Por enquanto essa possibilidade ainda esbarra em alguns obstáculos de regulamentação, mas esta é uma barreira que deve ser superada em breve, com o avanço da tecnologia e maior aceitação por parte de médicos, governos e planos de saúde. “Espero por implantes no mercado esse ano ainda, com aprovação da Anvisa”, diz o CEO.

Os desafios destas tecnologias são muitos e ainda há um longo caminho a percorrer neste ramo da medicina, mas os resultados esboçam um futuro mais próspero do que qualquer um já imaginado por Hollywood. Resta aguardar os próximos capítulos dessa história.

publicação original disponível em

http://olharesdomundo.com.br/mecanica-das-possibilidades/

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