La stampa 3D offre numerosi spunti di innovazione per ambiziosi maker e per piccole, ma innovative, aziende. E questo è stato ancora una volta sottolineato da Jing Luo, un imprenditore americano, laureato presso l’UC Berkeley.
Grazie alla diffusione del crowdfunding ha avviato diverse campagne di raccolta fondi: con un guadagno di 20,000$ su Kickstarter e di 2,000$ con una ancora in corso su Indiegogo, ha iniziato il processo di produzione di un microscopio portatile, accurato e facile da usare che possa lavorare con i nostri smartphone.
Al momento Luo sta sviluppando il quarto prototipo del Catalyst Frame Microscope. Questo semplice dispositivo aderisce sul retro dello smartphone ed è utilizzabile attraverso il software della fotocamera. Le lenti inserite in questo microscopio hanno un range d’ingrandimento di 30/50/170 o 30/170/340, in base alla qualità della fotocamera. Come spiega Luo nelle sue campagne di crowfunding, “Il dispositivo ha un ingrandimento associato ad un effetto moltiplicativo. Combinando, ad esempio, una lente 2x con una lente 3x si otterrebbe un totale di 6x. Lo stesso sistema è qui applicato: l’ingrandimento ottico da 340x combinato con quello digitale da 4.5x produrrà un ingrandimento di 1530x.”
A differenza delle fotocamere industriali e professionali ad alta potenza, le immagini non possono essere naturalmente ingrandite all’infinito; oltre la risoluzione massima, infatti, l’immagine diventerà sfocata ma l’ideatore spera che questo limite possa essere migliorato nei prossimi modelli. La versione corrente, tuttavia, permette di ottenere il migliore ingrandimento che un microscopio portatile può offrire.
Questo tipo di dispositivo si rivolge agli appassionati (in particolare biologi), medici, scienziati dei paesi in via di sviluppo, e a persone che lavorano senza la disponibilità di un laboratorio nelle vicinanze. Una caratteristica importante è che esso funziona con due batterie AAA che sono reperibili ovunque.
E qui è dove risiede la vera innovazione. Questo dispositivo permetterà alla scienza microscopica di essere presente un po’ ovunque, cosa impossibile con i tradizionali microscopi molto pesanti, ingombranti e costosi. Inoltre, questo microscopio può aderire a quasi ogni tipo di smatphone e può, come una normale fotocamera, fare foto, video, time-lapse e panoramiche.
La chiave di questa innovazione è la stampa 3D, tecnica indispensabile durante lo sviluppo dei vari prototipi del Catalyst Frame Microscope e che sarà anche usata per la produzione delle versioni in vendita al pubblico. I primi due prototipi sono stati stampati grazie a Shapeways, mentre il terzo è una creazione Makerbot. Il prototipo finale, in foto, è stato fatto da Red Eye on Demand, un’azienda legata a Stratasys che stamperà i file STL su richiesta e che usa un particolare tipo di ABS.
Appena le campagne di Luo giungeranno al termine, stamperà ed assemblerà questi microscopi da solo. Per far ciò userà la stampante 3D Form1+, una stampante desktop semplice da usare creata da Formlabs. Discutendo sulla scelta della stampante, Luo ha spiegato che i tradizionali metodi di stampa ad iniezione non lo renderebbero solo dipendente da aziende ma hanno anche diverse limitazioni a livello di design che apporterebbero aspetti negativi all’aspetto, peso e dimensioni del microscopio. La scelta meticolosa della stampante gli permetterà di evitare tutti questi problemi ma non inciderà sui costi di produzione poiché stamperà i componenti da sé. Come ha spiegato in una recente intervista:
“Questo non è un passo indietro nella qualità, ma è a tutti gli effetti un passo in avanti! La stampante Form1+ ha la miglior qualità di stampa tra tutte le stampanti consumer e anche di molte commerciali. [...]”
Nonostante sia ancora in fase di sviluppo, questo prodotto mostra già i vantaggi della stampa 3D, la quale permette agli utenti di sperimentare ed esplorare i propri interessi su piccola scala e con un basso budget. Luo, che ha un background nel campo della biologia molecolare, è molto interessato alla condivisione delle conoscenze naturalistiche. Crede che una tecnologia accessibile e affidabile, come il Catalyst Frame Microscope, potrà permettere questo.
“C’è così tanta vita lì fuori, tanti piccoli, minuscoli organismi” spiega Luo. “Quando realizzi che tutto ciò è proprio di fronte a te, in un bicchere d’acqua… questo farà la differenza per le generazioni future. Sono stato ascoltato da medici, veterinari, e professori ma non vedo l’ora di stampare tutti questi dispositivi, spedirli e sapere cosa la gente farà con essi.”
Conclusioni
La produzione di questi dispositivi, molto semplici, a basso costo ma con enormi potenzialità, può dare sicuramente un sostanziale aiuto a tutti quei paesi in via di sviluppo ma anche uno strumento di sostegno per esperti del campo da usare per fare analisi preliminari, importantissime per la prevenzione di molte malattie. Il dispositivo descritto può essere inserito in un kit medico pronto all'uso e l'Open BioMedical si sta muovendo anche in questo senso, senza mai allontanarsi dai principi di open source e low-cost.
Image credits: Catalyst Frame Microscope
Cristian Padovano - Open BioMedical Initiative
Siete sicuri che questa applicazioni abbia risvolti professionali o che sia effettivamente interessante per il progresso? A me sembra un giochino. Divertente, innovativo,ma un giochino.
Beh, com’è detto anche nell’articolo, può avere sicuramente risvolti interessanti con i dovuti sviluppi del dispositivo: può essere impiegato per fare analisi PRELIMINARI “on the road” su un campione in zone difficili, proprio perché è molto più piccolo di un microscopio comune, si può trasportare essendo molto leggero e senza ingombro e inoltre tutti abbiamo uno smartphone quindi è subito implementabile. Ovviamente non può essere usato in modo professionale, nel senso stretto della parola, quindi il campione ha bisogno di ulteriori analisi approfondite appena c’è disponibilità di un microscopio in laboratorio attrezzato (anche da campo).
Posso fare una domanda un po’ offtopic? Ma si può chiedere un finanziamento per lo stessoprogetto o prodotto su più piattaforme contemporaneamente?
Credo di sì Antonello! Se intendi le piattaforme di crowdfunding, penso di aver visto un paio di volte qualche progetto postato su siti diversi contemporaneamente.
Ricordo che circa due anni fa già c’era qualcosa del genere, l’unica differenza è che questa versione è più semplice da assemblare grazie alla stampa 3D.
Chissà come si svilupperà il progetto 🙂
un modo per giustificare l’uso della stampa 3d…..difficile l’utilizzo anche non professionale in ambito microbiologico, forse può servir e per autenticazione di quadri o francobolli ma arrivare a vedere e definire e catalogare batteri o virus anche se in forma solo iniziale mi sembra poco fattibile e poi oggi con poche lire…pardon euro si trovano dei micro portatili da collegare a tablet che soddisfano ampiamente lo scopo. comunque bella l’applicazione 3d
però.. complimenti per l’idea! non solo perché, come si dice, aiuterà chi non può permettersi una postazione mobile di tutto rispetto soprattutto in certi ambienti/paesi, ma anche perché “può aderire a quasi ogni tipo di smatphone e può, come una normale fotocamera, fare foto, video, time-lapse e panoramiche.”: ciò porterà anche guadagni in un mercato differente da quello biomedico poiché consentirà di non comprare il telefono di ultima generazione solo per avere una camera più prestante.. il tutto con un costo presumo non elevato dato che è tutto fatto in casa con stampa 3D
Concordo pienamente con gfranco78 in ogni fiera dell’elettronica si trovano microscopi che utilizzano lenti abbinate a fotocamere digitali.
Simpatico, forse per chi ha già una stampante 3d, acquista un kit di lenti e scarica il progetto lo stampa e lo assembla così low-cost si costruisce “un microscopio portatile”.
Sergio
L’idea di progetta sembra buona ma sono perplesso su alcuni passaggi:
– Si parla sempre di lowcost ma non viene indicata una cifra. Si può quantificare?
– nei paesi in via di sviluppo avere uno smartphone e una stampante 3d per realizzare l’oggetto non mi sembra alla portata di tutti.
– Inoltre se parliamo di lowcost si potrebbe pensare ad una produzione su larga scala con stampi e quanto altro e non ad una produzione con stampanti 3d che per la prototipazione sono ideali ma su larga scala costose.
– Penso che con la stampante possa essere realizzata la struttura, ma le lenti? Mi aspetterei una certa qualità delle lenti ma se ne parla poco.