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Las impresoras 3D, un boom tecnológico

Del mismo modo que una impresora tradicional nos permite trasladar un texto del ordenador a un papel, las impresoras 3D hacen posible materializar un objeto en sus tres dimensiones (ancho, largo y alto).
  • Ya se pueden imprimir desde objetos de decoración a órganos humanos
  • La rapidez con la que esta tecnología permite a las empresas probar nuevos prototipos disminuye significativamente los costes económicos

 

Queda poco para que tener una impresora 3D en casa sea tan común como tener una de papel, lo que significa que el intercambio de datos de objetos será  tan habitual como el que actualmente se está produciendo con canciones, vídeos, etc.

 

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Vídeo de la edición del año pasado, celebrada en Londres, de la Feria 3D Printshow.

 

Estamos delante de un gran cambio que abre un vasto campo de aplicaciones industriales y domésticas. Lo cierto es que se están produciendo tantas novedades en los últimos meses que ya se ha abierto un debate sobre si hay que establecer límites para la impresión de objetos y, una vez más, ha quedado de manifiesto que la legislación vigente va a remolque de la velocidad vertiginosa a la que se desarrolla la tecnología.

 

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Una impresora de MakerBot imprimiendo un edificio parisino.

 

La tecnología base no es nueva, pero los últimos avances son revolucionarios

Ya hace años que las impresoras 3D se utilizan para hacer, por ejemplo, implantes bucales o piezas para automóviles. De hecho, la exposición que se acaba de realizar en el Museo de Arte McDonough de Ohio (Re-Shaping Ideas, Ingenuity in 3D Technology) recoge la evolución de estas impresoras en los últimos 25 años.

 

Lámparas hechas con la tecnología de impresión 3D (3D Printshow Londres 2012).
Lámparas hechas con la tecnología de impresión 3D (3D Printshow Londres 2012).

 

El gran salto viene dado por los avances que se han producido durante el último año; avances que posibilitan impresiones de objetos muy sofisticados, multiplican las aplicaciones y hacen asequibles las impresoras para las pequeñas empresas y el uso doméstico.

El tema es sugerente y complejo. Así que vayamos por partes.

Qué es una impresora 3D

Del mismo modo que una impresora tradicional nos permite trasladar un texto del ordenador a un papel, las impresoras 3D hacen posible materializar un objeto en sus tres dimensiones (ancho, largo y alto). Es decir, si disponemos de los datos tridimensionales de un objeto en nuestro ordenador, por simple o complejo que este sea, la impresora 3D lo “trasladará” a la realidad, al alcance de nuestra mano.

 

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Vídeo explicativo sobre el funcionamiento, usos y precios de las impresoras 3D (Tecnonauta)

 

Tecnología y tipos

La tecnología utiliza un software de 3D para diseñar el objeto y “traducir” la información de capas en 2D que dará lugar a su impresión tridimensional.Sin embargo, el desarrollo de las impresoras 3D va tan rápido que continuamente se presentan y comercializan nuevos modelos. Para dar una idea general de los tipos que existen actualmente, hemos optado por utilizar la síntesis que puede consultarse en Wikipedia:

De compactación: una masa de polvo (escayola o celulosa) se compacta por estratos.

Según el método utilizado para la compactación, encontramos impresoras de tinta aglomerante, que permiten imprimir en colores, y las de láser, en las que un rayo láser transfiere energía al polvo haciendo que se polimerice. Después se sumerge en un líquido que hace que las zonas polimerizadas se solidifiquen.

Una vez impresas todas las capas, solamente hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará en futuras impresiones.

Por adición o de inyección de polímeros: se va “construyendo” el objeto a base de ir añadiendo capas del material  que le dará corporeidad: plástico, metal, etc.

Otra tecnología de impresión 3D funciona inyectando resinas en estado líquido y curándolas con luz ultravioleta. Se trata de fotopolímeros de base acrílica con diferentes propiedades físico-mecánicas: variedad de flexibilidades, elongación a rotura, resistencia, colores, etc. Se caracteriza por su precisión y acabado de superficie, lo que hace que su aplicación en “matricería” resulte muy adecuada. Las piezas están totalmente curadas al terminar la impresión y no hay tiempo de espera, aunque hay que retirar soportes de impresión con un chorro de agua a presión. Esta tecnología ha sido la primera en lograr inyectar dos materiales diferentes en una misma impresión, permitiendo la creación de materiales digitales con propiedades «a la carta».

 

Aplicaciones

Hasta ahora, se utilizaban casi exclusivamente en arquitectura y en el diseño industrial. Actualmente, el despliegue de aplicaciones parece no tener fin: objetos de decoración, menaje para el hogar, prendas de ropa, calzado, decorados para la industria cinematográfica, alimentación (hamburguesas, pasteles, etc.), tejidos y órganos humanos…el límite lo pone la imaginación. Veamos algunos ejemplos.

Imagen extraída de un  vídeo de la empresa Tecnonauta.
Imagen extraída de un vídeo de la empresa Tecnonauta.

 

Lo más destacable, anécdotas al margen, son las aplicaciones biomédicas y el hecho de que las empresas podrán probar rápidamente la eficacia de prototipos, reduciendo de esta manera  significativamente los costes.

 

Algunos ejemplos

La impresora de huesos (3D Bioprinter)

Es capaz de crear huesos que reemplacen a otros defectuosos utilizando células madre. La tecnología ya se está aplicando y extendiendo a la replicación de tejidos y órganos vitales.

Hace un par de meses en un hospital de Michigan (EE.UU) pudieron salvar la vida de un bebé con problemas en la tráquea reproduciendo en menos de un día su propio tubo traqueal a partir de una imagen tomográfica. El material utilizado será absorbido por el organismo del bebé en tres años (The New England Journal of Medicine).

 

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Reportaje en el que se muestran múltiples aplicaciones (Global TV 16 x 9). En inglés.

 

Utensilio para elaborar bebidas granizadas

El Instituto de Diseño y Fabricación (IDF) de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), en España, ha creado para una empresa horchatera un nuevo utensilio para granizar bebidas congeladas, diseñado mediante impresión 3D, lo que ha permitido reducir costes en la fase de diseño al acortar plazos y facilitar la toma de decisiones.

 

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Vídeo del IDF, Instituto de Diseño y Fabricación de la Universidad Politécnica de Valencia (en español).

 

Recientemente, investigadores de la Universidad de Carolina del Norte han desarrollado un método para “imprimir” con metal líquido (ver el vídeo de abajo).

 

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Impresión de objetos en metal líquido (YouTube). En inglés.

 

Precios

Hasta hace muy poco, el precio podía rondar los 500.000 euros, por lo que solamente se las podían permitir las grandes empresas y centros de investigación con muchos recursos económicos. Hay que tener en cuenta que el coste incluye la máquina, el software y los cartuchos de los materiales que se utilizarán para la impresión. Sin embargo, la progresiva competencia en el mercado está provocando que bajen los precios y ya se están comercializando impresoras domésticas y para pequeñas empresas a partir de 500 euros. Como es natural, el precio también depende de la capacidad de resolución de la impresora. Para hacerlas más asequibles, incluso se están vendiendo modelos a piezas para montar uno mismo.

 

Vídeo de TVE Las impresoras 3D al alcance de cualquiera (en español).
Vídeo de TVE Las impresoras 3D al alcance de cualquiera (en español).

 

Legislación

Desde el momento en que cualquier cosa puede ser reproducida por cualquiera, surgen interrogantes a los que habrá que dar respuesta. De momento, la impresión de un rifle que ha llevado a cabo un chico -y las razones que argumenta para defender su elección entre todo el abanico de posibilidades- ha saltado a Internet encendiendo, sobre todo en Europa, un gran debate (ver vídeo de Global TV 16 x 9).

 

 

Fuentes:

Printshow (web):

http://3dprintshow.com

http://issuu.com/bharms/docs/bharms_portfolio_for_issuu_8_5_12/31?e=1549739/2249707

Organovo

Wikipedia:

http://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D