Silicone dalla stampante 3D
L'ETH Spectroplast ha sviluppato un processo per produrre silicone con la stampa 3D. La giovane azienda vuole ora portare sul mercato prodotti medici personalizzati come apparecchi acustici, protesi mammarie e un giorno anche valvole cardiache artificiali.
Un giorno vogliono salvare delle vite. Manuel Schaffner e Petar Stefanov dell'ETH Spectroplast hanno sviluppato un processo di stampa 3D che può essere utilizzato per la prima volta per stampare silicone compatibile con la pelle. "A lungo termine, vogliamo usarlo per offrire impianti medici", dice Schaffner, che è il CEO della giovane azienda. "E non in dimensioni standard come in passato, ma prodotti personalizzati che si adattino perfettamente al paziente".
Finora le stampanti 3D sono state utilizzate solo per prodotti realizzati con materiali duri come ceramica, metalli o plastica. Il silicone morbido ed elastico, invece, viene ancora lavorato solo con lo stampaggio a iniezione, dove i vari componenti del materiale composito vengono fusi insieme a temperature estremamente elevate, intorno ai 300 gradi. Durante il suo dottorato all'ETH di Zurigo, Schaffner ha inventato un nuovo processo che permette di lavorare il silicone con una stampante 3D. Non vuole entrare nei dettagli per paura di potenziali imitatori.
Produzione con un semplice tasto
La stampa 3D presenta due importanti vantaggi rispetto al tradizionale processo di stampaggio a iniezione: Da un lato, consente la produzione ad alta precisione di stampi complessi. Grazie al nuovo processo, i ricercatori di Fare all'ETH sono riusciti a produrre valvole cardiache artificiali in silicone (Notizie ETH riportati). D'altra parte, la produzione è più semplice ed economica perché non sono necessari stampi: basta premere un pulsante. Questo apre la strada alla produzione di massa personalizzata.
Tuttavia, probabilmente ci vorranno alcuni anni prima che i giovani imprenditori possano vendere valvole cardiache artificiali o impianti realizzati con la stampante 3D. Questo perché le procedure di regolamentazione e di ammissione in medicina sono complesse e richiedono molto tempo. Per questo motivo l'attenzione iniziale non è rivolta a prodotti "salvavita", ma a "prodotti che migliorano la vita", come li definisce Schaffner. I prodotti in silicone hanno senso, ad esempio, nei casi in cui le dimensioni personalizzate sono di grande utilità, come nel caso degli apparecchi acustici o delle protesi mammarie. "Le donne che devono farsi amputare un seno a causa di un tumore, ad esempio, si trovano spesso di fronte al problema che sono disponibili solo protesi in silicone personalizzate", spiega Schaffner. "Se le protesi mammarie vengono progettate al computer sulla base di un modello di risonanza magnetica o di una tomografia computerizzata prima di essere stampate, questo non sarà più necessario".
I due fondatori di Spectroplast si conoscono dai tempi dell'ETH. Quando Manuel Schaffner, che ha conseguito il dottorato in scienze naturali interdisciplinari presso il Dipartimento di scienze ed ingegneria dei materiali, cercava un ingegnere per un progetto, Stefanov si è messo in contatto con lui. All'epoca studiava ingegneria elettrotecnica e dell'informazione all'ETH ed era anche interessato alla produzione additiva. "Mentre sperimentavamo lo stampaggio della plastica, ci siamo resi conto che il mercato era molto più interessato alla stampa 3D del silicone", racconta Schaffner. Così hanno deciso di fondare insieme un'azienda per soddisfare questa esigenza.
Stampa 3D con il silicone
Gli investimenti consentono la crescita
La prima stampante 3D di silicone ad alta precisione al mondo è attualmente installata in uno dei laboratori del giovane imprenditore l'ETH H?nggerberg. Sebbene Spectroplast esista solo dall'anno scorso, ha già funzionato quasi ininterrottamente. Secondo Schaffner, l'archivio clienti contiene circa 200 voci. "Attualmente lavoriamo a turni", afferma.
Finora il 32enne ha potuto solo alternarsi con il co-fondatore Stefanov nell'elaborazione dei lavori di stampa. Ma la fine dello stress produttivo è in vista: gli investitori hanno appena trasferito 1,5 milioni di franchi svizzeri alla start-up, consentendo ai giovani imprenditori di assumere altri quattro collaboratori entro la fine dell'anno. I due fondatori si erano già mantenuti grazie ai contributi dell'ETH Pioneer Fellowship e dell'agenzia federale per la promozione dell'innovazione Innosuisse.
Per aumentare la capacità produttiva, l'ingegnere elettrico Stefanov sta lavorando anche a nuove stampanti. "La seconda generazione dovrebbe essere pronta per il funzionamento entro la fine dell'anno", afferma il 27enne. Come per il primo prototipo, si sta lavorando con componenti di stampanti convenzionali, che Stefanov sta modificando per la stampa del silicone. In futuro, Spectroplast vuole guadagnare non solo dagli ordini di stampa, ma anche dalla vendita di stampanti e materiali. Secondo il piano aziendale, questo dovrebbe avvenire entro due anni.