Il Libro Verde dell’Unione Europea “Strategia Europea per i Rifiuti di Plastica” segnala che la quantità di rifiuti solidi abbandonata negli Oceani ammonta a circa 100 milioni di tonnellate e che circa l’80% di tali rifiuti è costituito da materie plastiche, quali, ad esempio, bottiglie di plastica post-consumo a da reti da pesca abbandonate in mare, che causano rilevanti fenomeni di desertificazione degli ecosistemi marini.

Anche la gestione della produzione dei materiali elettronici e dei corrispondenti materiali di scarto sta diventando una priorità per il mondo della ricerca in campo internazionale, richiedendo lo sviluppo di nuovi modelli per la raccolta e lo smaltimento ecologicamente corretto di questa tipologia di rifiuti. I materiali elettronici rappresentano uno dei flussi di materiali di scarto maggiormente in crescita, contribuendo a circa l'8% dei rifiuti urbani. E’ stato dimostrato che la vita media di un computer nel 1997 era di quattro anni, e che nel 2005 tale vita si è ridotta a due anni, con trend di evoluzione in continua decrescita.

Si tenga anche presente che, in anni recenti, la ricerca scientifica ha portato a scoprire che è possibile progettare in laboratorio nuovi “metamateriali” formati da reticoli strutturali a diverse scale, ai quali è possibile conferire proprietà fisco-meccaniche non rinvenibili nei materiali ordinari. Queste ultime includono, tra le altre, rapporti estremi rigidezza/peso e resistenza/peso (materiali ultraleggeri ed ultra rigidi/ultra resistenti); impermeabilità alle onde meccaniche; nonché eccezionali proprietà di protezione sismica delle strutture e di isolamento termo-acustico.

Molto utile è la prototipazione rapida di nuovi materiali e strutture mediante processi di stampa 3d ecosostenibili, che facciano uso di materiali compositi formati totalmente o parzialmente da materiali naturali e/o materiali da riciclo. Facendo riferimento alla stampa 3d per deposizione di filamento fuso, riveste notevole interesse tecnico e scientifico l’impiego di filamenti in matrice polimerica arricchiti con rifiuti elettronici di tipo magnetico. Grazie alla presenza di particelle magnetiche di rinforzo, tali filamenti hanno proprietà fisico-meccaniche modificabili al variare di input esterni come il flusso di corrente, campi magnetici, ecc.. Un loro opportuno impiego può condurre alla manifattura additiva di oggetti in grado di "evolvere" nel tempo, ovvero a processi di stampa 4D (stampa 3D capace di "dare forma" anche al tempo).