Analisi del meccanismo di memoria di forma nella manifattura additiva per applicazioni biomediche

La stampa 3D, nota anche come manifattura additiva, si basa sul principio di produzione a strati, in cui i materiali stampabili vengono depositati, strato dopo strato, fino all’ottenimento della geometria desiderata. In questa tesi sono state utilizzate le tecniche di manifattura additiva per analizzare il meccanismo di memoria di forma di un polimero biodegradabile e biocompatibile quale l’acido polilattico (PLA). Nello specifico, a partire dalla definizione di strutture geometriche prevalentemente bidimensionali derivate dalle tecniche utilizzate negli origami, sono state realizzate diverse geometrie tridimensionali utilizzate poi nella fase di analisi del meccanismo di memoria di forma. Si è quindi valutata la capacità di tali costrutti stampati in PLA, di riacquistare uno sviluppo piano sfruttando il meccanismo di memoria di forma del materiale stesso. Il processo di recupero della forma è stato attivato tramite stimolazione termica ed è stata quindi valutata l’influenza che assumo le diverse temperature di attivazione del meccanismo e i diversi percorsi di stampa. Il caso clinico considerato per la realizzazione delle geometrie utilizzate nei test sperimentali è quello degli stent tracheali che hanno l’esigenza di avere un diametro contenuto nella fase di inserimento dello stent che si maggiora poi quando si trova in sede. Per fare ciò si è partiti da un analisi del comportamento della cella elementare che costituirà l’unità di base del prototipo finale, passando quindi per la creazione di un singolo strato fino ad arrivare alla stampa di un possibile prototipo a tre strati. I risultati ottenuti hanno dimostrato l’efficacia dell’unione delle tecniche utilizzate per gli origami e del meccanismo di forma per ridurre le dimensioni (e quindi l’invasività dell’intervento chirurgico) di un possibile stent realizzato in PLA che sarà poi in grado di riacquistare, previa opportuna stimolazione termica, una forma dispiegata consentendone l’adesione alle pareti del condotto in cui lo stent è stato inserito.