Além de colaborações com fins históricos, como a reconstrução facial de Santo Antônio, a impressão tridimensional (3D) é usada para nas áreas de saúde, produção industrial e pesquisa científica no Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), unidade do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) em Campinas (SP). 

As aplicações incluem materiais para intervenções cirúrgicas, prototipagem de produtos e desenvolvimento de instrumentos para uso de estudantes e pesquisadores. “A manufatura aditiva – nome técnico do processo – não é cara e provê resultados já aplicáveis em muitos produtos diretamente”, diz o coordenador da Divisão de Tecnologias Tridimensionais (DT3D) do CTI, Jorge Vicente Lopes da Silva.

A área reúne 35 pessoas, entre servidores, bolsistas – de iniciação científica a pós-doutorado –, desenvolvedores e pesquisadores pagos por projetos específicos. “São técnicos em computação, químicos, muitos engenheiros mecânicos, engenheiros mecatrônicos, uma bióloga, um médico”, lista o coordenador, que é engenheiro eletricista com doutorado em engenharia química.

Cirurgias mais seguras

O Programa de Tecnologias 3D na Medicina (ProMed) apoia cerca de 500 planejamentos cirúrgicos por ano – foram 3.150 até aqui. A iniciativa, hoje mantida em parceria do MCTI com o Ministério da Saúde (MS), já atendeu 350 hospitais de todos os estados brasileiros e de Uruguai, Paraguai, Chile, Equador e México – as demandas desses outros países são eventuais. São operações complexas de reconstrução de crânio e de face ou ortopédicas, entre outras.

O CTI Renato Archer imprime modelos tridimensionais que reproduzem partes do corpo e, eventualmente, problemas que as afetem.

O objetivo é propiciar intervenções mais rápidas e menos arriscadas, com custos também menores. “Atuamos, por exemplo, num caso em que uma menina tinha um tumor do tamanho de uma bola na coluna lombar”, conta Silva. “Produzimos um modelo que ressaltava os ossos, o tumor, as veias e artérias, mostrando as vértebras a tirar para atacar o problema.”

Os biomodelos virtuais que servem como arquivo de impressão 3D dos biomodelos físicos se baratearam com o desenvolvimento do software público InVesalius, que usa tomografias como base. O programa, criado pelo CTI em 2001, está hoje no centro de uma comunidade de 9 mil usuários de 90 países, que contribui para o aperfeiçoamento da ferramenta.

Moldes para fabricação de próteses (peças ou aparelhos que substituem um órgão ou parte do corpo) são outro produto da impressão tridimensional na unidade com ajuda do InVesalius. O instituto ainda não produz diretamente as próteses, mas, segundo o coordenador, está no caminho para isso.

No segmento de biomateriais, a DT3D imprime peças sintéticas e laboratórios de universidades parceiras inserem células nelas. A divisão investe também na biofabricação, que visa produzir essas peças naturalmente. “No futuro, a intenção é ser capaz de imprimir um pedaço de osso”, exemplifica o pesquisador.

Antes da linha de produção

Outra frente, a impressão de protótipos, atendeu no ano passado quase 300 demandas de 239 clientes, para produtos que vão de brinquedos a eletrodomésticos, e já houve anos de maior procura. Esse eixo de atuação gera receita que cobre boa parte dos custos do departamento: foram R$ 510 mil de faturamento bruto em 2013, informa o CTI.

O foco do serviço tecnológico em impressão 3D são as pequenas e médias companhias. “Procuramos mostrar que elas perdem clientes se não conseguirem ter um processo rápido”, observa o coordenador. “Em muitos casos, o mais interessante é vender para produzir, em vez de produzir para vender.”

Um ponto delicado reside no sigilo industrial. “Muitas vezes, temos acesso à parte mais crítica de um produto, que pode ser o design, um ano antes de ele chegar ao mercado”, diz.

O centro oferece, ainda, consultoria gratuita para indústrias que pretendem comprar maquinário 3D. “Por conta do nosso parque muito diversificado, chegamos a receber grupos do porte de uma Embraer”, conta Silva. “Aqui eles podem conhecer o funcionamento de vários modelos.”

O CTI realiza, ainda, um projeto de pesquisa encomendado pela Petrobras para aprimorar a exploração de óleo e gás na camada pré-sal.

Pesquisa

A colaboração com trabalhos universitários e científicos é o terceiro eixo de aplicação da manufatura aditiva. O CTI Renato Archer produz peças que são necessárias a esses trabalhos, mas não fazem parte do seu objetivo.

Exemplos são mãos biônicas, componentes para carros de Fórmula SAE (competição estudantil de engenharia), bombas para circulação extracorpórea e agitadores de produtos químicos.

“Participamos de experimento levado pelo astronauta Marcos Pontes à Estação Espacial Internacional em 2006”, conta Jorge Vicente Lopes da Silva. “Fizemos a estrutura mecânica da nuvem de interações proteicas, que chamou a atenção da Nasa e da Roscosmos [as agências especiais da Rússia e dos Estados Unidos].”

Outro desdobramento são simulações de bioengenharia, como aquelas geradas para o sistema de saúde, para dissertações e teses. “Muitas universidades, com nosso acompanhamento, acabaram adquirindo equipamentos 3D para uso dos alunos e bolsistas ou criando um núcleo de simulação computacional”, relata.

Fonte:
Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação