Sneakers stampate in 3D, su misura per il tuo piede

I fautori della stampa 3D parlano da tempo della possibilità di utilizzare la tecnologia per personalizzare i prodotti di consumo. Una delle possibilità più citate è la stampa di scarpe da ginnastica con suole su misura per la biometria del singolo corridore o per le stranezze degli archi di ogni pantofola.

Oggi, la società di stampa 3D della Bay Area, Carbon, ha annunciato di averlo realizzato. Carbon ha lavorato con l'azienda di abbigliamento Adidas per sviluppare materiali e design per l'intersuola delle scarpe da ginnastica, la parte morbida e ammortizzante della sneaker. Adidas venderà scarpe FutureCraft 4D con intersuole stampate sulle macchine di Carbon, a partire da 300 paia promozionali questo mese a un prezzo non divulgato. Promette che 5.000 saranno disponibili nei punti vendita al dettaglio nel corso dell'anno. Adidas produrrà milioni di intersuole entro il 2018, il che secondo Carbon rende questa la produzione su più larga scala di un prodotto stampato in 3D finora.

Il primo prodotto non sarà personalizzato su misura, ma è in lavorazione. Adidas inizierà presto a utilizzare le stampanti Carbon nei centri di produzione distribuiti, dove l'azienda realizzerà scarpe su misura per i clienti locali. Adidas ha aperto a pilota Speedfactory nella città tedesca di Herzogenaurach nel dicembre 2015; l'azienda piani per aprirne uno ad Atlanta quest'anno.

Carbon, originariamente chiamato Carbon 3D, è stato cofondato da un ingegnere chimico Giuseppe De Simone nel 2013 per commercializzare la sua ricerca su materiali e processi per una stampa 3-D più veloce utilizzando polimeri ad alte prestazioni (vedi Accelerare la stampa 3-D). DeSimone, che ha vinto il Premio Lemelson-MIT nel 2008 e ha lavorato su materiali per stent, nanomedicina e molte altre applicazioni, è attualmente in congedo da a posizione di facoltà presso l'Università della Carolina del Nord per ricoprire il ruolo di CEO dell'azienda.

Una suola da ginnastica emerge dalla vasca dopo essere stata stampata.

Sebbene la linea iniziale di scarpe sarà realizzata in una struttura centralizzata e non sarà personalizzata individualmente, DeSimone afferma che Adidas è stata in grado di sfruttare la stampa 3D per creare una struttura multistrato ammortizzante che non può essere realizzata mediante iniezione modanatura. Il processo consente inoltre di variare le proprietà dell'intersuola lungo la sua lunghezza, ad esempio con diversi livelli di rigidità del tallone.

L'intersuola ha una struttura a nido d'ape. Gli ingegneri meccanici hanno deriso il mondo con le proprietà di queste strutture per anni, afferma DeSimone. Non puoi stampare a iniezione qualcosa del genere, perché ogni puntone è un pezzo individuale.

Giulia Greer , uno scienziato dei materiali e un ingegnere meccanico del Caltech che studia gli effetti della struttura su micro e nanoscala sulle proprietà dei materiali (un lavoro che implica prenderci in giro con molte strutture meravigliose), afferma che le geometrie a nido d'ape sono promettenti per l'assorbimento degli urti e la durata. Quando una tale struttura è sollecitata, si deformerà solo nella direzione della sollecitazione, spiega Greer. Quindi, quando il tallone colpisce l'intersuola, dovrebbe comprimersi verso il suolo, assorbendo lo stress, ma non dovrebbe sporgere lateralmente, consumando potenzialmente la scarpa.

La struttura a nido d'ape della suola aiuterà ad assorbire lo stress.

Attualmente sono necessari 90 minuti per stampare una singola soletta; Carbon sta lavorando con Adidas per sviluppare macchinari per accelerare fino a 20 minuti. Le stampanti di Carbon utilizzano la luce laser modellata per stampare continuamente da un bagno liquido di inchiostro polimerico. Il processo continuo, che rende veloci le stampanti, è possibile perché i bagni di stampa mantengono una barriera all'ossigeno sul fondo che impedisce al polimero solidificato di attaccarsi. La stampa continua significa anche che le parti sono uniformi, rispetto ad altre tecnologie che stampano uno strato alla volta. L'approccio strato per strato può causare debolezza meccanica alle interfacce tra gli strati, qualcosa che il processo di Carbon evita. Il carbonio si è anche concentrato sull'ingegneria chimica dei polimeri. Per la collaborazione con Adidas, l'azienda ha realizzato un elastomero stampabile con le proprietà meccaniche e i colori giusti per la scarpa.

I designer Adidas hanno lavorato internamente a Carbon su circa 50 iterazioni del design finale. Di solito, i designer sono in grado di eseguire solo circa cinque di questi passaggi, perché ogni iterazione deve essere realizzata e lavorata prima di tornare nelle mani del designer, e ciò può richiedere settimane. DeSimone afferma che essere in grado di progettare e testare i prodotti dove vengono fabbricati, con una stampante 3-D, significa la fine della prototipazione.

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