Architettura e design
Case Stampate in 3D: la Strada Verso il Futuro o Solo un Vicolo Cieco?
In una visione estrema del futuro, ci affideremo tutti a una stampante piuttosto che a un’impresa edile per costruire la nostra nuova casa?
La stampa 3D è una delle tecnologie più discusse in questo decennio. Alcuni ritengono che sia l’inizio della terza rivoluzione industriale, mentre altri sottolineano i suoi limiti. Ma quanto è innovativa questa tecnica? Progetteremo davvero così le nostre case nel futuro? In questo Ideabook esploriamo lo stato attuale delle stampanti 3D in tutto il mondo: dai raffinati padiglioni in resina in Cina alle travi in cemento in Italia, fino agli edifici che “pensano” in Germania.
A caccia di record mondiali in Cina
La Cina è un paese in cui i superlativi sono considerati segni del progresso. Non sorprende quindi che il più grande oggetto architettonico stampato sia stato creato in Cina.
‘Vulcan’, il padiglione visibile in questa immagine, è stato rivelato ai visitatori provenienti da tutto il mondo durante la Beijing Design Week 2015. Progettato dagli architetti Xu Feng e Yu Lei, misura 8.08 metri di lunghezza e 2,88 metri di altezza. Tuttavia, non è stato stampato in un pezzo unico. La struttura dalla forma curvata è costituita da 1.023 componenti stampati singolarmente e poi assemblati.
Nonostante questo progetto sia stato premiato al Guinness World Records, mostra anche i limiti odierni della tecnologia di stampa 3D: per stampare intere case, le stampanti dovrebbero essere gigantesche e operare su enormi impalcature. La dimensione è la ragione per cui la stampa 3D è ancora agli albori del suo impiego in architettura.
La Cina è un paese in cui i superlativi sono considerati segni del progresso. Non sorprende quindi che il più grande oggetto architettonico stampato sia stato creato in Cina.
‘Vulcan’, il padiglione visibile in questa immagine, è stato rivelato ai visitatori provenienti da tutto il mondo durante la Beijing Design Week 2015. Progettato dagli architetti Xu Feng e Yu Lei, misura 8.08 metri di lunghezza e 2,88 metri di altezza. Tuttavia, non è stato stampato in un pezzo unico. La struttura dalla forma curvata è costituita da 1.023 componenti stampati singolarmente e poi assemblati.
Nonostante questo progetto sia stato premiato al Guinness World Records, mostra anche i limiti odierni della tecnologia di stampa 3D: per stampare intere case, le stampanti dovrebbero essere gigantesche e operare su enormi impalcature. La dimensione è la ragione per cui la stampa 3D è ancora agli albori del suo impiego in architettura.
Verso la stampa di case intere…
Ad Amsterdam è in fase di stampa, strato dopo strato, una casa galleggiante: la 3D Print Canal House. Il progetto, a cura di DUS Architects, mira ad essere rinnovabile e sostenibile infatti utilizza bioplastiche composte per l’80% di olio vegetale. È previsto per essere completato nel 2017.
«Anche in Cina sono state stampate delle case. Ma in questa fase i risultati sono relativamente allo stato grezzo», dice Jane Burry, professore associato presso la Spatial Information Architecture Laboratory del RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology).
Si riferisce a un progetto realizzato dall’azienda cinese Winsun, che ha stampato alcune case in cemento e materiali da costruzione riciclati. È uno degli esempi più citati in questo contesto; anche perché il produttore segnala un notevole risparmio: il 60% in meno di materiale, il 70% in meno di tempo e l’80% in meno di manodopera rispetto alla costruzione media di una casa. La stampante si trova all’interno di una fabbrica e ha proporzioni gigantesche: 6,1 metri di altezza, 10,1 metri di larghezza e 40,2 metri di lunghezza.
Ad Amsterdam è in fase di stampa, strato dopo strato, una casa galleggiante: la 3D Print Canal House. Il progetto, a cura di DUS Architects, mira ad essere rinnovabile e sostenibile infatti utilizza bioplastiche composte per l’80% di olio vegetale. È previsto per essere completato nel 2017.
«Anche in Cina sono state stampate delle case. Ma in questa fase i risultati sono relativamente allo stato grezzo», dice Jane Burry, professore associato presso la Spatial Information Architecture Laboratory del RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology).
Si riferisce a un progetto realizzato dall’azienda cinese Winsun, che ha stampato alcune case in cemento e materiali da costruzione riciclati. È uno degli esempi più citati in questo contesto; anche perché il produttore segnala un notevole risparmio: il 60% in meno di materiale, il 70% in meno di tempo e l’80% in meno di manodopera rispetto alla costruzione media di una casa. La stampante si trova all’interno di una fabbrica e ha proporzioni gigantesche: 6,1 metri di altezza, 10,1 metri di larghezza e 40,2 metri di lunghezza.
…o un approccio più realistico
«La domanda è: dove si può realmente arrivare con la stampa 3D?», dice Benedikt Hotze, consulente di comunicazione per il Bund Deutscher Architekten (l’associazione degli architetti tedeschi). Quando gli è stata chiesta la sua opinione personale sulla stampa 3D in architettura, ha risposto tutt’altro che euforico: «L’idea di stampare case intere in un colpo solo è una fantasia infantile; non succederà. Quello che accadrà è che controlleremo digitalmente la produzione di componenti per l’edilizia in una fabbrica, per poi essere trasportati nel cantiere. Gli esempi cinesi spesso citati mi sembrano degli eccessi nella gara per guadagnarsi più attenzione».
Jane Burry aggiunge: «La vera forza della stampa è la progettazione personalizzata e la varietà piuttosto che la produzione di massa. Così al RMIT ci stiamo interessando alla stampa del metallo e alla possibilità di stampare su misura i nodi strutturali degli edifici. In questo modo è possibile limitare il peso della sottostruttura e risparmiare energia. Si tratta di un enorme vantaggio della stampa 3D, perché risulta molto costoso produrre questi elementi strutturali con altre tecniche, come la colata. Inoltre, si potrebbero stampare pezzi unici per gli interventi di riparazione e restauro».
Benedikt Hotze considera l’entusiasmo per le case stampate con scetticismo: «È come viaggiare nello spazio con equipaggio – è fattibile, ma non necessario. Ancora oggi, Omega sviluppa la pubblicità per il suo orologio Speedmaster intorno al fatto che è stato sulla luna!».
Ma lo studio di architettura britannico Foster & Partners e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) potrebbero non essere d’accordo con Hotze in merito ai viaggi spaziali, dato che stanno sviluppando un progetto chiamato Lunar Habitation per stampare in 3D un’intera base lunare e prevedono di completarla entro il 2024.
«La domanda è: dove si può realmente arrivare con la stampa 3D?», dice Benedikt Hotze, consulente di comunicazione per il Bund Deutscher Architekten (l’associazione degli architetti tedeschi). Quando gli è stata chiesta la sua opinione personale sulla stampa 3D in architettura, ha risposto tutt’altro che euforico: «L’idea di stampare case intere in un colpo solo è una fantasia infantile; non succederà. Quello che accadrà è che controlleremo digitalmente la produzione di componenti per l’edilizia in una fabbrica, per poi essere trasportati nel cantiere. Gli esempi cinesi spesso citati mi sembrano degli eccessi nella gara per guadagnarsi più attenzione».
Jane Burry aggiunge: «La vera forza della stampa è la progettazione personalizzata e la varietà piuttosto che la produzione di massa. Così al RMIT ci stiamo interessando alla stampa del metallo e alla possibilità di stampare su misura i nodi strutturali degli edifici. In questo modo è possibile limitare il peso della sottostruttura e risparmiare energia. Si tratta di un enorme vantaggio della stampa 3D, perché risulta molto costoso produrre questi elementi strutturali con altre tecniche, come la colata. Inoltre, si potrebbero stampare pezzi unici per gli interventi di riparazione e restauro».
Benedikt Hotze considera l’entusiasmo per le case stampate con scetticismo: «È come viaggiare nello spazio con equipaggio – è fattibile, ma non necessario. Ancora oggi, Omega sviluppa la pubblicità per il suo orologio Speedmaster intorno al fatto che è stato sulla luna!».
Ma lo studio di architettura britannico Foster & Partners e l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) potrebbero non essere d’accordo con Hotze in merito ai viaggi spaziali, dato che stanno sviluppando un progetto chiamato Lunar Habitation per stampare in 3D un’intera base lunare e prevedono di completarla entro il 2024.
Tornando sulla Terra…
Anche se non è così ambiziosa quanto il progetto sul suolo lunare di Foster & Partners, la costruzione di un ponte ad Amsterdam è certamente prestigiosa. Ci stanno lavorando il progettista Joris Laarman in collaborazione con MX3D, azienda specializzata in stampanti alimentate con acciaio, e Autodesk, leader mondiale nella fornitura di software di progettazione 3D (tra cui AutoCAD).
Nonostante questa immagine faccia pensare che il ponte in acciaio venga costruito in loco sul canale Oudezijds Achterburgwal, in realtà sarà completamente realizzato all’interno di una fabbrica. La stampa è iniziata in autunno 2015 e prevedono di completarla entro il 2017. Si tratta di un processo di prove ed errori che mira a trovare il modo per stampare l’intera struttura in un unico pezzo. Sarà il primo ponte in acciaio stampato e funzionale – un’altra corsa per un record mondiale.
Anche se non è così ambiziosa quanto il progetto sul suolo lunare di Foster & Partners, la costruzione di un ponte ad Amsterdam è certamente prestigiosa. Ci stanno lavorando il progettista Joris Laarman in collaborazione con MX3D, azienda specializzata in stampanti alimentate con acciaio, e Autodesk, leader mondiale nella fornitura di software di progettazione 3D (tra cui AutoCAD).
Nonostante questa immagine faccia pensare che il ponte in acciaio venga costruito in loco sul canale Oudezijds Achterburgwal, in realtà sarà completamente realizzato all’interno di una fabbrica. La stampa è iniziata in autunno 2015 e prevedono di completarla entro il 2017. Si tratta di un processo di prove ed errori che mira a trovare il modo per stampare l’intera struttura in un unico pezzo. Sarà il primo ponte in acciaio stampato e funzionale – un’altra corsa per un record mondiale.
Questo piccolo campione mostra come apparirà il materiale del ponte olandese.
La stampa tridimensionale di metalli ha due vantaggi principali: le forme possono essere più organiche e fluide rispetto alla produzione normale e non sono necessari stampi, con conseguente riduzione dei costi.
La stampa tridimensionale di metalli ha due vantaggi principali: le forme possono essere più organiche e fluide rispetto alla produzione normale e non sono necessari stampi, con conseguente riduzione dei costi.
Stampare travi in cemento armato in Italia
Grazie alla collaborazione tra l’Università di Napoli e l’azienda romagnola WASP (World’s Advanced Saving Project), la bellezza dell’architettura italiana si combina con una tecnica di costruzione modulare.
WASP produce stampanti solide professionali ed è stata fondata nel 2012 dall’imprenditore Massimo Moretti con l’intento di incentivare i metodi di costruzione sostenibili e l’autoproduzione. Con l’Università di Napoli, hanno sviluppato un sostegno curvo in cemento che può essere realizzato con una stampante 3D e utilizzato nei progetti di costruzione edilizia.
Domenico Asprone (in foto), professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale dell’Università di Napoli e coordinatore del progetto spiega: «La nostra idea è quella di stampare travi in cemento armato ottimizzando la quantità di materiale e riducendo i costi. L’approccio è basato sulla partizione della trave in segmenti di calcestruzzo stampati separatamente e poi assemblati in un unico elemento monolitico, insieme a un sistema di rinforzo in acciaio, come in una costruzione di Lego. Pensiamo che questa tecnica faciliterà la produzione di elementi curvi, cavi o con caratteristiche particolari che normalmente richiederebbero complicati sistemi di forme in legno (casseri) per il getto di calcestruzzo fresco. Pertanto incoraggerà la creatività degli ingegneri strutturali».
Grazie alla collaborazione tra l’Università di Napoli e l’azienda romagnola WASP (World’s Advanced Saving Project), la bellezza dell’architettura italiana si combina con una tecnica di costruzione modulare.
WASP produce stampanti solide professionali ed è stata fondata nel 2012 dall’imprenditore Massimo Moretti con l’intento di incentivare i metodi di costruzione sostenibili e l’autoproduzione. Con l’Università di Napoli, hanno sviluppato un sostegno curvo in cemento che può essere realizzato con una stampante 3D e utilizzato nei progetti di costruzione edilizia.
Domenico Asprone (in foto), professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale dell’Università di Napoli e coordinatore del progetto spiega: «La nostra idea è quella di stampare travi in cemento armato ottimizzando la quantità di materiale e riducendo i costi. L’approccio è basato sulla partizione della trave in segmenti di calcestruzzo stampati separatamente e poi assemblati in un unico elemento monolitico, insieme a un sistema di rinforzo in acciaio, come in una costruzione di Lego. Pensiamo che questa tecnica faciliterà la produzione di elementi curvi, cavi o con caratteristiche particolari che normalmente richiederebbero complicati sistemi di forme in legno (casseri) per il getto di calcestruzzo fresco. Pertanto incoraggerà la creatività degli ingegneri strutturali».
«La trave è stampata in singole parti. Una volta che i pezzi di cemento si induriscono, vengono installate all’esterno delle barre in acciaio per rinforzare la struttura e per fissare i pezzi in un elemento monolitico», spiega Asprone.
Gli esperti di WASP hanno già stampato una trave in cemento di 3,2 metri. A questo scopo, hanno usato un cemento a viscosità minore. «Abbiamo alle spalle più di un secolo di storia della tecnologia del cemento armato. Stiamo semplicemente adattando questa tecnologia alla stampa 3D. Usiamo cemento e altri leganti, come ad esempio quelli ecosostenibili a base di argilla o geopolimeri – che sono impermeabili e possono essere utilizzati per i sistemi di acque reflue.
Il prossimo passo di WASP? L’azienda sta pianificando la stampa di un ponte pedonale simile a quello in corso d’opera in Olanda, ma questo sarà realizzato in cemento.
Gli esperti di WASP hanno già stampato una trave in cemento di 3,2 metri. A questo scopo, hanno usato un cemento a viscosità minore. «Abbiamo alle spalle più di un secolo di storia della tecnologia del cemento armato. Stiamo semplicemente adattando questa tecnologia alla stampa 3D. Usiamo cemento e altri leganti, come ad esempio quelli ecosostenibili a base di argilla o geopolimeri – che sono impermeabili e possono essere utilizzati per i sistemi di acque reflue.
Il prossimo passo di WASP? L’azienda sta pianificando la stampa di un ponte pedonale simile a quello in corso d’opera in Olanda, ma questo sarà realizzato in cemento.
Dettagli ornamentali in Russia
Proprio come l’italiana WASP, anche l’azienda russa Specavia utilizza le stampanti 3D alimentate con cemento per la costruzione di edifici. I suoi principali clienti sono imprenditori edili. Il CEO Alexander Maslov descrive i complessi componenti edilizi che le loro stampanti sono già in grado di produrre: «Le stampanti della serie 06044 possono stampare singoli componenti edilizi con una lunghezza massima di 12,3 metri. Dimensioni più che sufficienti a ottenere forme complesse per tutti i tipi di torri, archi, partizioni e altri elementi decorativi per la casa. Abbiamo stampato anche varie strutture da esterni, compreso un piccolo stagno e un’area giochi per bambini. Utilizzando miscele di caolino, la stampante può creare persino per stufe, caminetti, barbecue e altri prodotti ignifughi».
Maslov spiega come, da un punto di vista tecnico, sarebbe possibile stampare intere case, ma la sua è una visione abbastanza realistica: «Ovviamente stiamo parlando della stampa di singole componenti da assemblare in loco. Il vantaggio di questo metodo è la produzione avviene al chiuso, in fabbrica, eliminando le variazioni climatiche quali temperatura, umidità, ecc. Gli svantaggi sono il costo di trasporto e l’aumento dei tempi di costruzione. Inoltre, l’assemblaggio delle singole componenti è un processo tecnologico che richiede ulteriori soluzioni di rinforzo».
L’ipotesi di Maslov è che queste tecniche di costruzione saranno regolarmente integrate nell’edilizia nel giro di pochi anni.
Proprio come l’italiana WASP, anche l’azienda russa Specavia utilizza le stampanti 3D alimentate con cemento per la costruzione di edifici. I suoi principali clienti sono imprenditori edili. Il CEO Alexander Maslov descrive i complessi componenti edilizi che le loro stampanti sono già in grado di produrre: «Le stampanti della serie 06044 possono stampare singoli componenti edilizi con una lunghezza massima di 12,3 metri. Dimensioni più che sufficienti a ottenere forme complesse per tutti i tipi di torri, archi, partizioni e altri elementi decorativi per la casa. Abbiamo stampato anche varie strutture da esterni, compreso un piccolo stagno e un’area giochi per bambini. Utilizzando miscele di caolino, la stampante può creare persino per stufe, caminetti, barbecue e altri prodotti ignifughi».
Maslov spiega come, da un punto di vista tecnico, sarebbe possibile stampare intere case, ma la sua è una visione abbastanza realistica: «Ovviamente stiamo parlando della stampa di singole componenti da assemblare in loco. Il vantaggio di questo metodo è la produzione avviene al chiuso, in fabbrica, eliminando le variazioni climatiche quali temperatura, umidità, ecc. Gli svantaggi sono il costo di trasporto e l’aumento dei tempi di costruzione. Inoltre, l’assemblaggio delle singole componenti è un processo tecnologico che richiede ulteriori soluzioni di rinforzo».
L’ipotesi di Maslov è che queste tecniche di costruzione saranno regolarmente integrate nell’edilizia nel giro di pochi anni.
Una visione del futuro innovativa dalla Germania
Il professor Achim Menges è a capo del rinomato Institute for Computational Design dell’Università di Stoccarda. Nei suoi progetti di ricerca si intravedono le opportunità reali della nuova tecnologia. Ritiene che l’innovazione sia un invito a lasciarsi alle spalle i vecchi schemi di pensiero: «Prima di tutto si utilizza la nuova tecnologia per costruire oggetti tradizionali, come dimostra l’esempio della Cina dove si stanno costruendo case convenzionali con stampanti 3D. Ma i progetti veramente specifici per la nuova tecnica verranno sviluppati solo in una seconda fase».
Questo significa, per esempio, che: «La stampa 3D renderà possibile la complessità geometrica nella costruzione edile senza molti sforzi o spese aggiuntive. Ciò influenzerà a sua volta il processo di progettazione», afferma Menges. Quindi, proprio come lo sviluppo dei nuovi software di grafica 3D statica ha cambiato l’estetica dell’architettura, anche la tecnologia di stampa 3D potrebbe avere un impatto rivoluzionario.
Inoltre, i componenti edilizi stampati sono dotati di più strati: «Avremo la possibilità di creare elementi strutturali molto complessi. Potrebbero essere, ad esempio, morbidi in una parte e duri in un’altra grazie all’uso di stampanti multi-materiale», afferma Menges.
Il professor Achim Menges è a capo del rinomato Institute for Computational Design dell’Università di Stoccarda. Nei suoi progetti di ricerca si intravedono le opportunità reali della nuova tecnologia. Ritiene che l’innovazione sia un invito a lasciarsi alle spalle i vecchi schemi di pensiero: «Prima di tutto si utilizza la nuova tecnologia per costruire oggetti tradizionali, come dimostra l’esempio della Cina dove si stanno costruendo case convenzionali con stampanti 3D. Ma i progetti veramente specifici per la nuova tecnica verranno sviluppati solo in una seconda fase».
Questo significa, per esempio, che: «La stampa 3D renderà possibile la complessità geometrica nella costruzione edile senza molti sforzi o spese aggiuntive. Ciò influenzerà a sua volta il processo di progettazione», afferma Menges. Quindi, proprio come lo sviluppo dei nuovi software di grafica 3D statica ha cambiato l’estetica dell’architettura, anche la tecnologia di stampa 3D potrebbe avere un impatto rivoluzionario.
Inoltre, i componenti edilizi stampati sono dotati di più strati: «Avremo la possibilità di creare elementi strutturali molto complessi. Potrebbero essere, ad esempio, morbidi in una parte e duri in un’altra grazie all’uso di stampanti multi-materiale», afferma Menges.
Edifici che possono pensare?
A Stoccarda, Menges sta sviluppando componenti per l’edilizia che possono cambiare forma, rispecchiando la natura. «Basti pensare alle pigne. Quando sono sull’albero, le loro squame sono chiuse; una volta che cadono a terra e si seccano, le squame si aprono. Possiamo imitare questo effetto con la stampa 3D utilizzando materiali diversi, morbidi e duri, che reagiscono in modo diverso alle condizioni ambientali, come l’umidità. In questo modo, siamo in grado di realizzare elementi che si adattano ai cambiamenti climatici senza la necessità di meccanismi di controllo meccanici o digitali».
L’immagine mostra un prototipo di questo tipo.
Ma potremmo fare un ulteriore passo avanti. «Si parla spesso di Industry 4.0, che equivale alla quarta rivoluzione industriale», dice Menges. «Un’interpretazione del mondo materiale e digitale mediante i cosiddetti sistemi fisico-cibernetici». L’idea si basa sulla possibilità di connettere qualsiasi oggetto a Internet (si usa infatti l’espressione “Internet delle cose"), consentendone il monitoraggio e il controllo. Una tecnologia che applicata all’edilizia cambierebbe completamente il nostro modo di vivere.
A Stoccarda, Menges sta sviluppando componenti per l’edilizia che possono cambiare forma, rispecchiando la natura. «Basti pensare alle pigne. Quando sono sull’albero, le loro squame sono chiuse; una volta che cadono a terra e si seccano, le squame si aprono. Possiamo imitare questo effetto con la stampa 3D utilizzando materiali diversi, morbidi e duri, che reagiscono in modo diverso alle condizioni ambientali, come l’umidità. In questo modo, siamo in grado di realizzare elementi che si adattano ai cambiamenti climatici senza la necessità di meccanismi di controllo meccanici o digitali».
L’immagine mostra un prototipo di questo tipo.
Ma potremmo fare un ulteriore passo avanti. «Si parla spesso di Industry 4.0, che equivale alla quarta rivoluzione industriale», dice Menges. «Un’interpretazione del mondo materiale e digitale mediante i cosiddetti sistemi fisico-cibernetici». L’idea si basa sulla possibilità di connettere qualsiasi oggetto a Internet (si usa infatti l’espressione “Internet delle cose"), consentendone il monitoraggio e il controllo. Una tecnologia che applicata all’edilizia cambierebbe completamente il nostro modo di vivere.
Conclusione: euforia o cautela?
I sostenitori della stampa tridimensionale ci hanno collocati sulla soglia di una nuova era. Se la tecnologia venisse condivisa e diventasse accessibile a tutti – ciò che è noto come “open hardware” – la stampa 3D potrebbe potenzialmente cambiare il mondo. La fabbricazione dei prodotti potrebbe spostarsi in salotto, con conseguente riduzione dell’inquinamento, grazie all’abbattimento del trasporto delle merci.
Ma per quanto l’architettura sia interessata a sfruttare questa tecnologia, la dimensione dei macchinari e dei progetti continua ad essere un ostacolo, inoltre i materiali edili stampabili sono ancora in fase di sviluppo. Vanno affrontate e chiarite anche le problematiche inerenti la sicurezza.
Jane Burry segnala un’altra innovazione nell’industria edilizia: «Immagino che la stampa 3D si consoliderà insieme ad altre tecnologie nei prossimi 10 anni, ma io punterei più sulle costruzioni in legno solido come prossima grande tendenza». Secondo il professore, il legno lamellare a strati incrociati è un po’ come il cemento, in quanto può essere utilizzato per costruire l’intera struttura di una casa sotto forma di lastra, piuttosto che realizzare un telaio interno. Ciò significa che le case possono essere edificate in maniera più rapida ed economica. «Ma questo non vuol dire che le due tecnologie non possano progredire in parallelo», aggiunge. «In effetti, possiamo stampare in 3D anche materiale legnoso».
C’è ancora molto da esplorare. Potremmo non vedere a breve gli edifici stampati in 3D sulla luna, ma di certo la tecnica consentirà di realizzare strutture dalle forme sempre più complesse, componenti edilizi in grado di adattarsi ai cambiamenti climatici e formati da vari materiali. Non vediamo l’ora di scoprire quale sarà il prossimo capitolo rivoluzionario.
Cosa ne pensi? Sei fiducioso o scettico rispetto all’uso di questa tecnologia in campo edile?
I sostenitori della stampa tridimensionale ci hanno collocati sulla soglia di una nuova era. Se la tecnologia venisse condivisa e diventasse accessibile a tutti – ciò che è noto come “open hardware” – la stampa 3D potrebbe potenzialmente cambiare il mondo. La fabbricazione dei prodotti potrebbe spostarsi in salotto, con conseguente riduzione dell’inquinamento, grazie all’abbattimento del trasporto delle merci.
Ma per quanto l’architettura sia interessata a sfruttare questa tecnologia, la dimensione dei macchinari e dei progetti continua ad essere un ostacolo, inoltre i materiali edili stampabili sono ancora in fase di sviluppo. Vanno affrontate e chiarite anche le problematiche inerenti la sicurezza.
Jane Burry segnala un’altra innovazione nell’industria edilizia: «Immagino che la stampa 3D si consoliderà insieme ad altre tecnologie nei prossimi 10 anni, ma io punterei più sulle costruzioni in legno solido come prossima grande tendenza». Secondo il professore, il legno lamellare a strati incrociati è un po’ come il cemento, in quanto può essere utilizzato per costruire l’intera struttura di una casa sotto forma di lastra, piuttosto che realizzare un telaio interno. Ciò significa che le case possono essere edificate in maniera più rapida ed economica. «Ma questo non vuol dire che le due tecnologie non possano progredire in parallelo», aggiunge. «In effetti, possiamo stampare in 3D anche materiale legnoso».
C’è ancora molto da esplorare. Potremmo non vedere a breve gli edifici stampati in 3D sulla luna, ma di certo la tecnica consentirà di realizzare strutture dalle forme sempre più complesse, componenti edilizi in grado di adattarsi ai cambiamenti climatici e formati da vari materiali. Non vediamo l’ora di scoprire quale sarà il prossimo capitolo rivoluzionario.
Cosa ne pensi? Sei fiducioso o scettico rispetto all’uso di questa tecnologia in campo edile?
La tecnologia della stampa tridimensionale è stata inventata dall’ingegnere americano Chuck Hull. Il nuovo processo, brevettato nel 1986, era chiamato “stereolitografia”: una tecnica che collegava le molecole utilizzando la luce laser per creare polimeri in forme solide.
Inizialmente veniva utilizzata, specialmente dall’industria automobilistica, per quella che divenne nota come “prototipazione rapida”. Il vantaggio era che non servivano stampi e non si producevano rifiuti, a differenza della fresatura, con la quale si taglia una forma e il materiale attorno viene scartato.
Nella stampa 3D gli oggetti sono realizzati strato dopo strato. L’idea nasce dalla stampa con l’inchiostro, che viene impresso sulla parte superiore della carta. Se il processo viene ripetuto più volte, ma con materiali solidi e con un leggero spostamento per creare movimento negli strati, si ottiene un effetto di stampa tridimensionale.
Oggi piccole versioni di stampanti 3D sono entrate negli studi di designer, nelle scuole e persino in alcune abitazioni private. I materiali utilizzati vanno dalle resine sintetiche più comuni alla plastica, fino all’acciaio e al cemento. Alcuni stanno sperimentando anche la possibilità di riciclare elementi naturali come scarti di bamboo, legno e pietre.
Si sospetta, infatti, che alcuni materiali sintetici adoperati per la stampa tridimensionale emettano tossine nocive. Nel corso di un esperimento, una dottoranda presso l’Università della California a Riverside ha scoperto che i pesci zebra morivano nel contenitore che aveva stampato. Un gruppo di ricerca ha poi testato i prodotti di due delle più comuni stampanti 3D e ha scoperto che i livelli di tossicità di entrambe erano piuttosto allarmanti. I ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando per trovare materiali e tecniche sicuri, segnalando che comunque le stampanti devono essere utilizzate in ambienti ben ventilati.