Nos processos de manufatura aditiva, a concepção do modelo tridimensional é feita utilizando-se de um sistema de desenho assistido por computador (CAD – Computer Aided Desing). Após a projeção do modelo tridimensional, o modelo é convertido pelo software CAD em um formato padrão através do processo de aproximação por faces planas, denominado STL (Standard Tecelation Language). Posteriormente, o modelo 3D do objeto convertido em STL é decomposto em várias camadas bidimensionais no plano x-y, com o auxílio de um software fatiador, que emula o ambiente de construção da máquina de impressão 3D, em que planos horizontais resultam em curvas fechadas ou polígonos, e o projeto é verificado, posicionado e orientado. A informação é, então, transferida para a impressora que será responsável pela construção, de fato, do objeto, onde as camadas são reproduzidas até o objeto ser completamente construído [1] Figura 2 e 3.

Dentre as técnicas de manufatura aditiva disponíveis, o método de modelagem de deposição fundida (FDM – Fused Deposition Modeling) utiliza filamentos de polímeros como matéria-prima, e consiste em adicioná-los em camadas na forma de um filamento extrudado e aquecido, em estado semilíquido. A construção é realizada através do cabeçote de extrusão, que se move no plano x-y sobre uma plataforma. Finalizada a deposição de uma camada, a plataforma ou o cabeçote de extrusão move-se no eixo z a uma distância equivalente à espessura da camada. A cabine da máquina deve ser mantida livre de correntes de ar e sob uma temperatura inferior à do material depositado, de forma que o mesmo endurece rapidamente quando em contato com a camada anterior [2].

Devido à redução da quantidade de material desperdiçado durante o processo de fabricação e também à possibilidade de utilizar polímeros biodegradáveis como matéria-prima, a impressão 3D FDM é considerada um processo sustentável [3].
As principais matérias-primas são polímeros termoplástico, semicristalino ou amorfo, biodegradável, biocompatível, compostável, reciclável e não tóxico, além de possuir propriedades próximas aos polímeros derivados de petróleo.
Um exemplo, é quando utilizamos na impressão 3D matéria-prima como o PLA e a incorporação das nanopartículas propõem, uma metodologia para a criação de produtos efetivos e regenerativos para o meio ambiente, possibilitando a economia circular que permite devolver os materiais ao ciclo produtivo através da sua reutilização, recuperação, reparação e reciclagem [4]. O objetivo é estimular um método de produção inteligente e sem desperdícios, em que o fim da vida útil de um determinado produto represente o recomeço pela reciclagem e/ou criação de um novo produto, aumentando a qualidade e produtividade do material, zero toxidade e sem riscos para as pessoas e para o meio ambiente.

A NanoBoost inova ao adicionar aos polímeros e resinas utilizados na impressão 3D nanopartículas com atividade antimicrobiana com vertentes para a economia circular dentro do comprometimento da Agenda 2030 da ONU e dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 3, 6, 7, 9, 11, 12 e 13.

A economia tradicional, baseada no referencial produção linear (modelo baseado na extração, produção e descarte), está cada vez mais dando lugar a outras alternativas baseadas no princípio do desenvolvimento circular, e suas soluções deveram ser criativas, compartilhadas, colaborativas, com baixa geração de carbono, inclusivas, circulares e de baixo impacto socioambiental [5]. Na economia circular (EC) o fluxo de materiais é contínuo, como disse Lavosier: “Nada se perde, tudo se transforma”. A EC trata do ciclo produtivo, desde o projeto e desenvolvimento do produto, considerando o seu design, bem como a seleção de fornecedores de matéria-prima, da produção, distribuição, consumo e no fim do ciclo pós-consumo, para aproveitá-lo da melhor forma, é possível reduzir ao invés de eliminar resíduos que podem ser reaproveitados ou reconsiderados [6]. Segundo a Fundação Ellen MacArthur (2012), a economia circular é uma economia cujos princípios são a restaurabilidade e a regeneratividade, a fim de manter sempre o uso eficiente e o nível de valor dos produtos, componentes e materiais.

A fundação, criada em 2010, desenvolve e promove a economia circular por meio da cooperação com empresas, formadores de políticas e acadêmicos e, enfatiza a importância dos três princípios da economia circular, com base no desenvolvimento do capital econômico, social e natural. O primeiro princípio está associado à gestão do fluxo de renováveis e à gestão de estoques, o segundo aos ciclos biológicos (materiais renováveis) e técnicos (materiais finitos – inorgânicos, polímeros, sintéticos) e o terceiro à minimização de perdas sistêmicas e externalidades negativas [7].

 Vale ressaltar que, a gestão de resíduos responde por grande parte das ações sustentáveis dentro de uma empresa, e a NanoBoost desenvolve produtos de acordo com a necessidade de seus clientes, oferecendo a opção de agregar valor ao seu produto usando a nanotecnologia através da incorporação de agentes: antimicrobianos, luminescentes, condutores de eletricidade para aplicações em telas flexíveis, biocompatíveis para próteses, regeneração óssea e sistemas de liberação controlada de princípios ativos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] P. M. Pandey, N. V. Reddy, S. G. Dhande, Slicing procedures in layered manufacturing: A review, Rapid Prototyping Journal 9 (2003) 274-288.

[2] N. Volpato, Prototipagem rápida: tecnologias e aplicações. São Paulo. Edgar Blucher. 2007.

[3] K. K. Hausman, R. Horne, 3D Printing For Dummies. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2014.

[4] MCDONOUGH, William; BRAUNGART, Michael. Cradle to cradle: criar e recriar ilimitadamente. São Paulo: G. Gili, 2013].

[5] FAUSTINI, Simone. Da Economia Linear para a Economia Circular: Quais os Caminhos para a transição da Cadeia de valor? Nexus Consultoria. Disponível em: http://nexusconsultoria.com/blog/2017/08/14/da-economia-linear-para-a-economia-circular-quais-os-caminhos-para-a-transicao-da-cadeia-de-valor/. Acesso em: 28 ago. 2021.

[6] WEETMAN, C. Economia Circular: conceitos e estratégias para fazer negócios de forma mais inteligente, sustentável e lucrativa. Belo Horizonte: Autêntica Business, 2019.

[7] ELLEN MACARTHUR FOUNDATION. What is a circular economy? A framework for na economy that is restorative and regenerative by design, 2019. Disponível em: www.ellenmacarthurfoundation.org. Acesso em: 25 ago. 2021.