L'IIS Tulliano di Arpino, sezione Chimica e materiali, ha da poco ricevuto un importante strumento per la formazione dei suoi studenti: una stampante 3D. Negli ultimi anni si sente spesso parlare di stampanti 3D: macchinari in grado di ricreare tridimensionalmente modelli progettati sul computer. Ne esistono di svariate tipologie: ognuna con dimensioni e materiali d'apporto differenti in base al settore in cui è adoperata. In generale, le stampanti 3D si presentano come degli "scatolotti" dotati di un piano sul quale si andrà a realizzare in completa autonomia il pezzo desiderato, e per "pezzo desiderato" si intende qualsiasi cosa che entri nella stampante!
Questa tecnologia fu ideata negli anni 80 da Chuck Hull, che riuscì a ideare un metodo per realizzare in 3D oggetti elaborati da un software impiegando particolari resine fotosensibili solidificabili tramite una sorgente di raggi UV. Ispirati da Hull, nel 1986 Carl Deckard, Joe Beaman e Paul Forderhase svilupparono la Selective Laser Sintering, un procedimento che al posto delle resine impiega la polvere di nylon, semplificando così il processo di stampa.
Nel 1989, S. Scott Crump ideò la Fused deposition modeling, la tecnica di stampa 3D ad oggi più diffusa, che consiste nella fusione di un filamento plastico all'interno di un estrusore robotico, che spostandosi sul piano va, strato dopo strato, a sviluppare in 3D l'oggetto. Oltre ai passi avanti nella meccanica e nel lato software, l'evoluzione di queste stampanti è strettamente connessa allo studio dei materiali, si cerca di trovarne uno adatto al prodotto che bisogna ottenere con diverse proprietà chimiche, fisiche e meccaniche: per citarne una, si cerca un filamento che abbia un punto di fusione né troppo elevato, né troppo basso, così si avrà un materiale solido a temperatura ambiente ma non si dovrà spendere troppa energia per fonderlo durante la lavorazione. Inoltre deve essere facilmente reperibile ad un basso costo. Di tali ricerche si occupa la chimica, e per noi studenti è interessante scoprire come dei ricercatori in passato hanno scoperto molecole che oggi usiamo quotidianamente e delle quali non potremmo più fare a meno.
Le applicazioni odierne della stampa 3D sono svariate, dai prototipi di auto per le case automobilistiche, fino ad applicazioni più coerenti con il nostro percorso di studi, come nell'industria chimica farmaceutica, ad esempio si possono far avvenire delle reazioni di sintesi di molecole, anche presenti nei farmaci, in reattori a flusso continuo di piccole dimensioni progettati sul pc e poi realizzati materialmente con la stampante 3D. Perché no, potrebbe rivelarsi un bel progetto scolastico, andando a vedere e studiare come ottenere delle molecole partendo da composti facilmente reperibili, poi si procede con il progetto del reattore ed infine con la sua realizzazione attraverso la stampante.
Un'altra interessante applicazione della stampa 3D, vicina al nostro indirizzo, riguarda la composizione di modellini didattici tra cui molecole per osservarne e studiarne la struttura, oppure la realizzazione di vari pezzi meccanici utili nei nostri laboratori. Grazie a questo nuovo strumento, l'Istituto per Chimici di Arpino ha ampliato la propria offerta formativa e noi studenti ne siamo orgogliosi.