Dito Origami: un esempio biomedico di strutture complesse stampate in 3D

Nell'ultimo periodo stiamo assistendo ad un susseguirsi di invenzioni e realizzazioni piu’ o meno creative che, sfruttando l’innovativa tecnologia additiva della stampa 3D, uniscono arte e funzionalità in diversi ambiti dall’industriale al medicale.

E’ il caso di Sean Blaine, laureato in Design presso l’Università del Minnesota con una specializzazione in scultura 3D, ma agente immobiliare di professione, che si è lanciato nel mondo dei Makers considerandosi da sempre un “costruttore” per natura e per passione. Ed è proprio questa sua predisposizione artistica che lo ha portato a sviluppare il suo Dito Origami.

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L’idea di questa protesi è nata da un’esigenza reale che non poteva essere soddisfatta attraverso le attuali protesi di dita presenti sul mercato a causa del costo che richiedeva un impegno economico che non avrebbe potuto sostenere.

Ci sono volute circa 200 ore di sviluppo e design utilizzando Wings3D e altre 400 ore tra realizzazione dei prototipi e stampa, ma alla fine Blaine è riuscito a realizzare la sua protesi in soli 13 mesi. La protesi e’ stata realizzata utilizzando come materiale Taulman3D Nylon in modo da essere molto flessibile ma al tempo stesso di avere una certa rigidità in base alla modalita’ di stampa. Cio’ ha richiesto l’utilizzo di una struttura ordinata come un cono od un cilindro sulla quale sono state combinate delle strutture a cerniera per permettere la flessione del dito.

Questa cerniera “vivente” presenta uno spessore di circa 0,5-1 mm e deve avere una resistenza di circa 50-100 kg. Una volta realizzato il design, Blaine ha stampato la sua protesi utilizzando una stampante MakerBot Replicator 3 ° Gen 3D.

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La protesi spiega Blaine, di cui e’ possibile trovare i modelli 3D su Thingiverse, è costituita da una struttura toroidale creata su un supporto rigido a forma di cono o cilindro con l’aggiunta di nodi flessibili. Questo tipo di architettura cambia il concetto di design attraverso la stampa 3D. Invece di stampare tante strutture rigide basate su geometrie semplici che devono poi essere assemblate insieme, viene utilizzata una geometria sicuramente piu complessa ma stampabile in un unico componente. La modellazione 3D con strutture complesse a geometria mobile è potenzialmente uno dei modi più interessanti per creare protesi stampate in 3D. Anche noi di Open BioMedical Initiative riteniamo che l'idea abbia un enorme potenziale tecnico e umano come nel caso di amputati parziali, soprattutto per le aree meno sviluppate del mondo dove a causa dei costi proibitivi comparati con le disponibilità economiche di questi paesi non si sarebbe mai potuto sognare di avere un dispositivo protesico alla portata di tutti.

Il lavoro di Blaine non è ancora terminato ma sta già lavorando su un nuovo progetto per la realizzazione di una protesi di pollice, le prossime novità sono quindi tutte da scoprire.

Orlando Rossi