La manifattura additiva sta entrando in una fase nella quale il valore non dipende soltanto dalla capacità di produrre forme complesse. Le applicazioni più interessanti riguardano l’organizzazione delle filiere, la personalizzazione dei dispositivi medici e l’integrazione di funzioni fisiche direttamente nella geometria degli oggetti. Tre iniziative presentate nell’agosto 2026 mostrano questa evoluzione da prospettive diverse: il nuovo centro promosso in Michigan da Automation Alley e Oakland University, una ricostruzione toracica eseguita al Clalit-Beilinson Hospital in Israele e una parete refrigerante in ceramica sviluppata dalla Graz University of Technology, conosciuta come TU Graz.
Automation Alley e Oakland University uniscono ricerca e produzione
Automation Alley e Oakland University hanno annunciato il 3 agosto 2026 la creazione dell’Advanced Manufacturing Center of Excellence, un centro destinato a mettere in contatto imprese manifatturiere, ricercatori, docenti e studenti. La struttura sarà collegata alla School of Engineering and Computer Science di Oakland University e ospiterà attività di ricerca applicata, formazione tecnica e sviluppo di processi produttivi.
Il progetto nasce dall’esigenza di ridurre la distanza tra i laboratori universitari e gli stabilimenti industriali. Le aziende potranno utilizzare il centro per valutare tecnologie, sperimentare applicazioni di stampa 3D, ricevere assistenza tecnica e preparare il passaggio dalla produzione di prototipi a quella di componenti destinati all’impiego commerciale. Gli studenti di Oakland University potranno lavorare su problemi proposti direttamente dalle imprese, mentre i ricercatori avranno accesso a una rete produttiva sulla quale verificare metodi e materiali fuori dal solo ambiente accademico.
Automation Alley è un’organizzazione del Michigan dedicata alla trasformazione digitale dell’industria. La sua rete associativa supera i 4.000 membri e comprende produttori, aziende tecnologiche e soggetti attivi nell’automazione, nell’intelligenza artificiale e nella manifattura digitale. Oakland University è invece un’università di ricerca con sedi nelle contee di Oakland e Macomb; la sua School of Engineering and Computer Science comprende attività nei campi dell’ingegneria meccanica, industriale, informatica, elettrica e biomedica.
Project DIAMOnD si trasferisce nel nuovo centro
L’Advanced Manufacturing Center of Excellence diventerà la nuova sede del Digital Transformation Center di Project DIAMOnD, iniziativa gestita da Automation Alley con il sostegno di Oakland County. Il nome DIAMOnD deriva da “Distributed Independent Agile Manufacturing on Demand” e descrive una rete nella quale stampanti 3D installate presso aziende differenti possono essere coordinate per produrre componenti su richiesta.
Project DIAMOnD è stato avviato nel 2020 per permettere alle piccole e medie imprese del Michigan di accedere a stampanti industriali, formazione e strumenti digitali che difficilmente avrebbero potuto finanziare da sole. La rete comprende più di 500 produttori e oltre 475 stampanti 3D industriali operative. Nell’agosto 2025 Project DIAMOnD dichiarava di avere completato 51.153 lavori di stampa tra la prima e la seconda fase del programma.
La produzione distribuita non equivale a inviare lo stesso file a numerose stampanti senza ulteriori controlli. Macchine, materiali, parametri di processo e condizioni ambientali possono modificare le caratteristiche del pezzo. Per questa ragione Automation Alley, Project DIAMOnD e Oakland University intendono sviluppare le cosiddette Smart Product Recipes: istruzioni digitali standardizzate che comprendano i dati necessari per riprodurre un componente con risultati coerenti nei diversi nodi della rete.
Una ricetta produttiva può includere il modello tridimensionale, l’orientamento del pezzo, i parametri di deposizione o fusione, il materiale autorizzato, i controlli dimensionali e le operazioni successive alla stampa. Il lavoro sulle Smart Product Recipes sarà importante soprattutto per la produzione di parti metalliche e di componenti funzionali, settori nei quali la ripetibilità deve essere documentata e non può essere dedotta dalla sola somiglianza visiva tra i pezzi.
Il centro dovrebbe inoltre aiutare le imprese a decidere quando la manifattura additiva sia conveniente. La stampa 3D non sostituisce in modo automatico stampaggio, lavorazioni meccaniche o fusione: offre vantaggi quando servono piccoli lotti, geometrie complesse, personalizzazione, disponibilità rapida di ricambi o produzione vicina al luogo di utilizzo. La presenza congiunta di Automation Alley e Oakland University consentirà di confrontare questi benefici con costi, tempi, certificazioni e requisiti di qualità.
Una rete pensata anche per la resilienza delle forniture
Project DIAMOnD è stato concepito anche come infrastruttura di risposta alle interruzioni delle catene di approvvigionamento. Una rete distribuita può suddividere un ordine tra diverse aziende oppure trasferire una lavorazione a un altro nodo quando una macchina o uno stabilimento non sono disponibili. Il modello può ridurre la dipendenza da un unico fornitore, ma richiede procedure comuni, protezione dei file e tracciabilità delle modifiche.
Il trasferimento del Digital Transformation Center presso Oakland University permette di affiancare questa rete alle competenze universitarie in progettazione, simulazione, materiali e controllo dei processi. Automation Alley e Oakland University non hanno ancora pubblicato l’elenco completo dei programmi di ricerca che saranno ospitati nella struttura. Hanno però indicato come priorità la manifattura additiva metallica, la formazione della forza lavoro, la trasformazione digitale e il passaggio dalla prototipazione alla produzione commerciale.
Al Clalit-Beilinson Hospital uno sterno personalizzato stampato in 3D
In Israele, un’équipe del Clalit-Beilinson Hospital ha affrontato un problema molto diverso: ricostruire la parte anteriore del torace di una donna poco più che ventenne dopo l’asportazione di un tumore. La paziente, identificata con il nome Hadas, presentava una massa che stava erodendo lo sterno. Le prime valutazioni avevano fatto pensare a una lesione cartilaginea benigna, ma gli esami successivi hanno identificato un tumore mesenchimale con alterazione di BRAF, appartenente a un gruppo di neoplasie rare.
La letteratura scientifica descrive le fusioni del gene BRAF in un insieme eterogeneo di tumori mesenchimali, osservati soprattutto in pazienti pediatrici e giovani adulti. Uno studio pubblicato nel 2026 ha analizzato 24 casi con fusioni di BRAF, sottolineando che queste alterazioni possono comparire in entità patologiche differenti. La classificazione richiede quindi di combinare dati clinici, osservazione istologica e analisi molecolare; la presenza dell’alterazione genetica, considerata isolatamente, non basta a definire il comportamento del tumore.
Per ottenere margini chirurgici adeguati, i medici del Clalit-Beilinson Hospital hanno dovuto rimuovere lo sterno e alcune porzioni delle costole collegate. Questa regione non svolge soltanto una funzione protettiva: contribuisce alla stabilità della parete toracica e accompagna i movimenti prodotti dalla respirazione, dalla tosse e dagli spostamenti del busto. Una ricostruzione troppo rigida, instabile o geometricamente imprecisa può interferire con la meccanica respiratoria e con la protezione di cuore e polmoni.
L’intervento è stato guidato dal dottor Yury Peysakhovich, responsabile della chirurgia toracica del Clalit-Beilinson Hospital, e dal dottor Israel Weiss, responsabile dell’oncologia ortopedica. Secondo le informazioni diffuse dall’ospedale, l’operazione è durata circa due ore. Il tessuto malato è stato asportato e la struttura toracica è stata ricostruita attraverso un’incisione collocata sotto il seno, scelta anche per ridurre la visibilità della cicatrice.
Perché è stato scelto il PEKK rinforzato
L’équipe del Clalit-Beilinson Hospital ha valutato alternative impiegate nella chirurgia della parete toracica, tra cui reti sintetiche, placche di titanio e cemento osseo. È stato infine scelto un impianto personalizzato stampato in PEKK, sigla di polyetherketoneketone, rinforzato con fibra di carbonio. La forma è stata progettata sull’anatomia della paziente, ricostruita mediante immagini diagnostiche.
Il PEKK appartiene alla famiglia dei polimeri ad alte prestazioni PAEK. Può essere lavorato in forme complesse e, nella configurazione scelta dai chirurghi, combina resistenza e una certa elasticità. Quest’ultima caratteristica era importante perché lo sterno e le costole sono sottoposti a sollecitazioni cicliche durante ogni respiro. Il materiale doveva sostenere il torace senza trasformare la zona ricostruita in un elemento completamente estraneo alla sua normale mobilità.
Negli Stati Uniti la Food and Drug Administration riconosce lo standard ASTM F2820-24, dedicato ai polimeri PEKK destinati alla produzione di impianti e componenti chirurgici o dentali. Lo standard comprende anche filamenti e altre forme utilizzabili nella manifattura additiva. Il riconoscimento di uno standard per il materiale non certifica, da solo, qualsiasi dispositivo costruito in PEKK: progettazione, processo produttivo, sterilizzazione e prestazioni del componente finito devono essere verificati per l’applicazione prevista.
Le fonti pubbliche consultate non indicano il nome dell’azienda che ha fabbricato l’impianto impiegato dal Clalit-Beilinson Hospital. Attribuirlo a un produttore senza una dichiarazione dell’ospedale sarebbe quindi improprio.
Dopo l’intervento Hadas è stata dimessa e ha proseguito il recupero a casa. Il risultato iniziale è favorevole, ma la valutazione completa richiederà controlli oncologici, respiratori e meccanici nel tempo. La letteratura sulle ricostruzioni sternali personalizzate mostra che la pianificazione da immagini tomografiche, la simulazione della resezione e la progettazione dei punti di fissaggio possono migliorare l’adattamento anatomico. Gli stessi studi precisano però che servono dati più lunghi sulla durata degli impianti, sulle complicazioni e sugli esiti funzionali.
TU Graz trasforma la ceramica porosa in una parete refrigerante
Il terzo progetto riguarda il raffrescamento degli edifici e degli spazi urbani. L’Institute of Architecture and Media della TU Graz ha costruito una parete composta da cubi ceramici stampati in 3D, progettati per abbassare la temperatura attraverso l’evaporazione dell’acqua.
Il principio è noto da secoli: quando l’acqua passa dallo stato liquido a quello di vapore assorbe calore dall’ambiente circostante. Recipienti di terracotta, torri del vento e altri sistemi tradizionali hanno sfruttato questo fenomeno in regioni calde e asciutte. Il contributo della stampa 3D consiste nella possibilità di controllare la geometria interna del materiale, aumentando la superficie disponibile per l’evaporazione senza riempire il componente di massa inutile.
I cubi sviluppati dalla TU Graz misurano circa 23 centimetri per lato. Sono prodotti con una miscela di argilla e cotti a temperatura relativamente bassa per conservarne la porosità. L’acqua penetra nel materiale per capillarità e si distribuisce attraverso i passaggi interni. L’ampia superficie bagnata favorisce l’evaporazione e sottrae calore all’aria vicina.
La geometria utilizzata appartiene alla famiglia delle TPMS, le superfici minime triplicemente periodiche. Queste strutture ripetono nello spazio forme continue che separano canali interconnessi, offrendo un rapporto elevato tra superficie e volume. Nel progetto della TU Graz la geometria TPMS serve sia a limitare la quantità di argilla sia a creare percorsi utili alla distribuzione dell’acqua.
Quasi sette gradi in un test controllato, ma non in ogni ambiente
Durante una prova condotta in una soffitta calda della TU Graz, i ricercatori hanno misurato una riduzione prossima a sette gradi Celsius nelle immediate vicinanze di un cubo riempito d’acqua. Il dato dimostra che il componente produce un effetto locale misurabile, ma non deve essere interpretato come una riduzione garantita di sette gradi in qualsiasi stanza o spazio urbano.
Le prestazioni del raffrescamento evaporativo dipendono dalla temperatura, dall’umidità relativa, dal movimento dell’aria, dalla quantità d’acqua e dalla superficie esposta. Il sistema è più efficace con aria calda e asciutta; quando l’umidità è elevata, l’acqua evapora con maggiore difficoltà e la capacità di raffrescamento diminuisce. Per un’installazione reale occorre inoltre considerare il consumo idrico, il controllo microbiologico, la qualità dell’acqua, la manutenzione e l’eventuale accumulo di sali nei pori.
La parete della TU Graz non va quindi presentata come sostituta universale dei climatizzatori. Può diventare uno strumento complementare in cortili, scuole, uffici, sale d’attesa e spazi pubblici nei quali sia utile creare zone di sollievo termico con un consumo elettrico limitato. Il suo interesse è maggiore dove alberi, tetti verdi o ombreggiature non sono sufficienti o non possono essere installati.
Argilla, micelio, segatura e sedimenti del lago Neusiedl
Il gruppo della TU Graz, composto anche da Milena Stavric, Julian Jauk e Kristijan Ristoski, sta studiando miscele capaci di aumentare ulteriormente la porosità. Una delle sperimentazioni prevede l’aggiunta di segatura e colture fungine all’argilla. Il micelio cresce nella miscela creando una rete di filamenti; durante la cottura il materiale organico brucia e lascia una combinazione di micro e macropori, attraverso i quali l’acqua può diffondersi.
Un’altra linea di ricerca riguarda i sedimenti del lago Neusiedl, bacino poco profondo situato tra Austria e Ungheria. Il materiale deve essere rimosso per rallentare l’interramento del lago e viene in gran parte smaltito. La TU Graz sta valutando se possa essere integrato nelle miscele ceramiche, trasformando un residuo di dragaggio in una materia prima per componenti edilizi stampati.
Il progetto “3D-Printed Ceramic Cooling Walls for Sustainable Urban Architecture” è stato condotto con la collaborazione dell’Institute of Building Physics, Services and Construction della TU Graz e finanziato da Austria Wirtschaftsservice GmbH, indicata anche come aws, attraverso un programma di prova del concetto.
Un prototipo autoportante di due metri per due è installato nel Campus Neue Technik della TU Graz, in Stremayrgasse. Un’altra dimostrazione è accessibile presso il Museum of Perception di Graz. Queste installazioni permetteranno di osservare il comportamento dei cubi durante un uso prolungato e di raccogliere dati utili prima di un’eventuale applicazione su scala edilizia.
Tre progetti accomunati dalla progettazione digitale
I tre casi riguardano settori lontani, ma condividono un elemento: la stampa 3D viene utilizzata per controllare geometria e informazioni, non soltanto per fabbricare un oggetto.
Automation Alley, Oakland University e Project DIAMOnD lavorano sulla riproducibilità di componenti all’interno di una rete di imprese. Il Clalit-Beilinson Hospital ha impiegato la personalizzazione per adattare una protesi alla struttura toracica di una singola paziente. La TU Graz utilizza invece la complessità geometrica per distribuire acqua e moltiplicare la superficie evaporante di una ceramica.
In tutti e tre i casi rimangono verifiche da compiere: la standardizzazione della produzione distribuita, il controllo clinico dell’impianto e la misurazione della parete refrigerante in condizioni climatiche differenti. È proprio questa fase di verifica, più che la complessità visiva degli oggetti stampati, a determinare se i prototipi potranno diventare sistemi industriali, dispositivi medici consolidati o componenti edilizi utilizzabili su larga scala.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
