De fato, devemos admitir que a história das impressoras 3D é um assunto pouco conhecido, o que faz com que muita gente pense que a trajetória dessa tecnologia tenha começado apenas há alguns anos. Na verdade já são décadas de aprimoramento e pesquisa.
Vamos apresentar, cronologicamente, como ocorreu essa evolução e por que uma das invenções mais promissoras do universo da produção veio para ficar e mudar o mundo. Boa leitura!
Impressoras 3D nos anos 1980
Sabe-se que as primeiras ideias de impressoras 3D foram registradas em 1981, quando Hideo Kodama, do Instituto de Pesquisa Industrial do Município de Nagoya, Japão, desenvolveu métodos de manufatura aditiva – o chamado camada por camada – voltados para produção de modelos plásticos.
Apesar de grandes esforços, a tecnologia não foi finalizada a tempo e Hideo perdeu o apoio para prosseguir com o projeto.
Pouco depois, em 1984, na França, Alain Le Méhauté e Oliver de Witte visavam trazer o digital para o real e tentaram desenvolver um sistema que unisse formas geométricas complexas com tecnologias de lasers e materiais fotossensíveis.
A ideia chegou a ser compartilhada no Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS), no entanto, seu desenvolvimento também não emplacou por falta de apoio do centro, que alegou que o dispositivo não teria muitas áreas de aplicação. Assim, o trio foi forçado a abandonar o projeto por falta de recursos.
No mesmo ano, Charles “Chuck” Hull, que trabalhava em uma empresa de lâmpadas UV, sugeriu à empresa usá-las com o objetivo de curar resina fotossensível para a criação de mais produtos. O projeto foi endossado e Chuck começou a desenvolvê-lo.
Pouco depois, assim como o time francês que lançou uma patente, Hull registrou a sua própria criação e a chamou de estereolitografia. E é a partir daí que a história das impressoras 3D começa a ser escrita de fato.
Essa patente de Hull foi concedida em 1986, mesmo ano em que ele inaugurou em Valencia, nos Estados Unidos, a 3D Systems, que ainda nos dias atuais contribui muito para o desenvolvimento de tecnologias. Ainda na mesma década lançaram a primeira impressora 3D, a SLA-1.
Em 1988 surgiu a chamada “Sinterização Seletiva a Laser” (SLS), uma tecnologia criada por Carl Deckard e que posteriormente foi comprada pela 3D Systems. A máquina conseguia criar somente blocos de plástico simples.
As impressoras de Modelagem por Fusão e Deposição (FDM) começaram a surgir depois da SLA e SLS. E foi em 1989 que S. Scott Crump desenvolveu a técnica, passando a comercializar impressoras por sua empresa, a estadunidense Stratasys, que tinha como objetivo tornar a tecnologia mais acessível para hobbies.
No mesmo ano foi fundada a EOS GmbH e criado o primeiro sistema EOS “Stereos” para prototipagem industrial e produção de impressoras 3D. Desde o início a empresa se destacou pelo uso da tecnologia DMLS (Direct Metal Laser Sintering) e atualmente a qualidade das suas impressoras 3D para metais e plásticos é reconhecida mundialmente.
História das impressoras 3D nos anos 1990
No ano de 1993 houve a fundação da Sanders Prototype Inc., que mais tarde viria a se chamar Solidscape. A impressora desktop era chamada Model Maker e foi pioneira por utilizar tecnologia de impressão em alta resolução de objetos tridimensionais em cera, desenhados em softwares de CAD (Computer Aided-Design).
Em 1994 foi a vez da fundação da Z Corporation, encabeçada pelos universitários Marina Hatsopoulos, Walter Bornhorst, James Bredt e Tim Anderson.
Respaldados por estudos desenvolvidos na MIT (Massachusetts Institute of Technology), o grupo criou a chamada Z Printing, que é uma tecnologia que relaciona os eixos que conhecemos hoje como X, Y e Z.
Chamado de MJP (Mult-jet Printing), esse procedimento consiste em um bico extrusor que se movimenta sobre um leito de pó e deposita seletivamente um líquido que liga as partículas de pó no formato específico da camada a ser impressa. Feito isso, em seguida, uma nova camada de pó é depositada e o processo se repete. Sua patente veio a ter licença exclusiva pela MIT em 1995.
As impressoras 3D ganharam notoriedade no campo da medicina em 1999, pois foi quando aconteceu o implante do primeiro “órgão” impresso em seres humanos.
O Dr. Anthony Atala, da Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, reuniu uma equipe de 400 cientistas para desenvolver a impressão de blocos biocompatíveis submetidos a um banho com as células do próprio paciente e posteriormente implantados.
A vantagem dessa tecnologia é que havia chance quase nula de rejeição por parte do organismo. Foi a partir deste acontecimento que as bioimpressoras ganharam mais força em estudos e pesquisas.
Anos 2000 e a inovação das impressoras 3D
Já no ano 2000, o bioengenheiro Thomas Boland, da Universidade de Cemson, começou a desenvolver bioimpressoras e biotintas a fim de produzir diferentes formas em 3D. Neste mesmo ano, os primeiros protótipos de rins impressos foram desenvolvidos, embora o implante de fato só viria a ocorrer 13 anos depois, com sucesso.
2004 ficou marcado na história das impressoras 3D pelo início do projeto RepRap. O intuito era tornar possível que uma impressora 3D se replicasse, ou seja, imprimindo uma impressora 3D. Isso ajudou muito no impulsionamento da demanda pelas impressoras FDM desktop no mercado popular.
Já em meados da década, a ZCorp lançou a Spectrum Z510, considerada a primeira impressora de alta definição que imprimia peças multicoloridas.
Em 2007 a medicina volta a ganhar os holofotes com o surgimento da Organovo, a primeira empresa de bioimpressoras. A companhia foi capaz de imprimir amostras de tecidos do fígado para testes de medicamentos e pesquisas, e tem como objetivo conseguir desenvolver um fígado inteiro.
Já em 2008 houve outra grande revolução no campo da saúde com a primeira prótese de perna impressa em 3D.
Por sua vez, o ano de 2009 foi um ponto de virada na história das impressoras 3D, isso porque o acesso a esse tipo de tecnologia passou a ser mais facilitado, a começar pela queda da patente das impressoras FDM em domínio público, abrindo um precedente para mais inovações e impulsionando a queda do preço dessas impressoras.
Nesse contexto nasceu a Sculpteo, uma das pioneiras no serviço online de impressão 3D.
2010: impressoras 3D conquistam novos segmentos
A década de 2010 começa com o surgimento do Urbee, o primeiro carro totalmente impresso em 3D. O veículo híbrido de três rodas capaz de comportar duas pessoas surgiu da colaboração entre a Kor Ecologic, que desenhou o veículo, e a Stratasys, responsável pela impressão em FDM.
No ano seguinte, um grupo de estudantes da Universidade de Cornell começou a testar um projeto cujo objetivo era criar um tipo de versão “faça você mesmo” da impressora 3D para customizar objetos em casa.
Optaram por começar pelo ramo alimentício, a partir daí conseguiram desenvolver uma impressora 3D cujos insumos seriam comidas cruas de consistência líquida em seringas extrusoras.
Em 2012, um projeto da Biomedical Research Institute na Universidade de Hasselt, na Bélgica, resultou no implante da primeira mandíbula biocompatível e impressa em 3D.
A peça foi produzida em titânio por uma impressora LMF (Laser Metal Fusion) e jateada com uma camada de biocerâmica. A cirurgia teve duração de 4 horas e a paciente de 83 anos apresentou ótimos resultados pós-operatórios.
O ano era 2016 quando uma equipe de pesquisadores da Advanced Materials and Bioengineering Research Centre (AMBER), da Faculdade de Trinity (Irlanda do Norte), revolucionou a área médica desenvolvendo uma pesquisa de impressão de cartilagem e osso usando biotintas.
A partir dessa descoberta houve uma redução na necessidade de haver doadores, ao mesmo tempo em que possibilitou a criação de enxertos mais complexos e específicos.
Em 2018 foi a vez da arquitetura ganhar um capítulo na história das impressoras 3D, quando surgiu a primeira casa impressa, criada pela empresa WASP em colaboração com a RiceHouse.
Chamada de Gaia, a residência de 12m² foi construída a partir de uma impressora chamada Crane WASP com materiais naturais, tais como os restos de uma produção de arroz.
A impressora 3D veio para ficar
Como pode perceber, embora já exista uma série de conquistas consolidadas, a história da impressora 3D ainda está no começo e há inúmeras áreas a serem exploradas empregando essa revolucionária tecnologia.
Atuando como uma verdadeira materializadora de ideias, a impressão 3D chegou para reavivar o mercado de modo completamente diferente, trazendo inúmeras possibilidades de produção, tanto para empresas quanto para as pessoas.
