p O aluno de doutorado da ETH, Kai von Petersdorff-Campen, desenvolveu um método para criar produtos contendo ímãs usando impressão 3-D. Ele usou uma bomba cardíaca artificial para demonstrar o princípio de funcionamento - e venceu uma competição internacional de protótipos. p Quando Kai von Petersdorff-Campen decidiu fazer uma bomba cardíaca artificial usando impressão 3-D, ele não suspeitava que seu projeto atrairia tanta atenção. O pedaço de plástico que ele tirou da impressora depois de 15 horas era de muito baixa qualidade. Mas, como o teste seguinte mostrou, funcionou - e esse foi o ponto-chave. "Meu objetivo não era fazer um bom coração bombear, mas para demonstrar o princípio de como pode ser produzido em uma única etapa, "diz Petersdorff-Campen.

p Ressonância positiva

p O doutorando de 26 anos no Departamento de Engenharia Mecânica e de Processos desenvolveu os protótipos nesta primavera em apenas alguns meses. Ele então recebeu um convite para a prestigiosa conferência ASAIO em Washington em junho, onde ele deu um discurso no pódio. Ele também venceu a competição de protótipos com o vídeo que enviou sobre o projeto.

p A parte significativa do projeto de Petersdorff-Campen não é a bomba cardíaca em si; este é simplesmente um exemplo de aplicação do método de impressão 3-D que o jovem pesquisador da ETH desenvolveu. As bombas cardíacas artificiais não são apenas produtos geometricamente complexos, mas, mais importante, eles contêm ímãs - e no campo da impressão 3-D com ímãs, a pesquisa ainda está em sua infância. A bomba cardíaca de Petersdorff-Campen é, portanto, um dos primeiros protótipos com componentes magnéticos fabricados com impressão 3-D.

p O segredo é encontrar a combinação certa

p Petersdorff-Campen chama seu método recém-desenvolvido de "impressão com ímã embutido". O segredo é garantir que os ímãs sejam impressos diretamente no plástico. O pó magnético e o plástico são misturados antes da impressão e processados ​​em fios conhecidos como filamentos. Em seguida, eles passam pela impressora 3-D, onde são processados ​​de maneira semelhante à impressão 3-D convencional - Petersdorff-Campen escolheu o método FDM. Um bico gera automaticamente a forma gerada por computador, com seus vários componentes. Finalmente, a peça impressa é magnetizada em um campo externo.

p Uma das maiores dificuldades foi desenvolver os filamentos:quanto mais pó magnético é adicionado à mistura do granulado, quanto mais forte o ímã, mas quanto mais frágil o produto final. Contudo, para que os filamentos sejam pressionados através da impressora 3-D, eles devem ser razoavelmente flexíveis. Petersdorff-Campen agora conseguiu encontrar um meio-termo feliz. "Testamos vários plásticos e misturas, até que os filamentos estivessem flexíveis o suficiente para impressão, mas ainda tivessem força magnética suficiente, " ele diz.

p Petersdorff-Campen, que trabalha no Grupo de Desenvolvimento de Produto do Institute for Design, Materiais e fabricação sob o professor Mirko Meboldt, não apenas apresentou o método na conferência de pesquisa em Washington, mas também publicou em uma revista acadêmica. As reações variaram, ele explica:"Algumas pessoas já estão perguntando onde podem encomendar o material." Outros criticaram que a impressão 3-D não é adequada para a produção de dispositivos médicos, devido aos diversos processos de aprovação. "Esse não era o meu foco, Contudo, "enfatiza Petersdorff-Campen." Eu simplesmente queria mostrar o princípio. "Ele tem certeza de que vale a pena ser desenvolvido por cientistas e desenvolvedores.

p De interesse para motores elétricos

p Mesmo que o método não seja adequado para bombas cardíacas, o potencial da impressão 3-D de ímãs é enorme:eles são um componente-chave em muito mais do que apenas dispositivos médicos. Por exemplo, eles são usados ​​em motores elétricos, como aqueles em vários dispositivos domésticos técnicos, desde o disco rígido de um computador até alto-falantes e micro-ondas. Hoje, componentes geometricamente complexos com ímãs são produzidos por moldagem por injeção complexa:a impressão 3-D poderia tornar esse processo significativamente mais rápido e, portanto, mais barato.

p Contudo, que ainda está muito longe, diz Petersdorff-Campen:"Ainda há muito a melhorar em termos de material e processamento." Por exemplo, sua bomba cardíaca pode ter passado nos testes iniciais e bombeado 2,5 litros por minuto com 1, 000 rotações, mas isso ainda não atende aos padrões exigidos na prática:"Eu não gostaria que esse dispositivo fosse implantado."