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Funcionalidad y metas de la impresión 3D
Funcionalidad y metas de la impresión 3D
Costos y disponibilidad en el mercado
Área de desarrollo
Aplicaciones en la biotecnología
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Antecedentes de la impresión 3D
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIAINSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA
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"Aplicación de la impresión 3D en la biotecnología"
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Luis Eduardo Loaiza Diosdado
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Ingeniería Informática Luis Eduardo Loaiza Diosdado
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MORELIA, MICHOACÁN 03 de noviembre de 2014
Aplicación de la impresión 3D en la biotecnologíaAplicación de la impresión 3D en la biotecnología
Aplicación de la impresión 3D en la biotecnología
Aplicación de la impresión 3D en la biotecnología
Acerca del autor:
Luis Eduardo Loaiza Diosdado: Actual estudiante del Instituto Tecnológico de Morelia, nacido esta capital un día 21 de enero del año 1996, admirador de la música y la diversidad cultural apreciable en cada rincón del mundo. Entusiasta en temas de tecnología y avances del aprendizaje y el pensamiento.
Contenido
Antecedentes de la impresión 3D 1
Historia de la impresión 1
Tipos de impresoras 2
Generalidades impresora 3D 4
Materiales de impresión 3D 8
Funcionalidad y metas de la impresión 3D. 12
Funcionalidad. 12
Metas de la impresión 3D 15
Costo y disponibilidad en el mercado y desarrollo 21
Costos 21
Refacciones y consumibles 23
Fabricantes 25
Impacto en la sociedad 26
Área de desarrollo 28
Aplicaciones en la biotecnología 33
Ciencia y tecnología (Nanotecnología) 33
Salud y Medicina 34
Futuro de la impresión 3D 36
Bibliografía 41
Prefacio
L
os avances científicos y tecnológicos han permitido al ser humano evolucionar en cuanto a su conocimiento y capacidad de transformar los problemas de la vida cotidiana en soluciones para enfrentar los que se presenten en el futuro, la impresión 3D es un tema de interés general para todas las personas, pues se pueden hacer desde utensilios de comida, prótesis dentales, e incluso postres para los gustos visuales y gustativos más exigentes.
Como estudiantes, comprendemos el impacto que implica una aplicación de esta tecnología tan sofisticada, que sin lugar a dudas, traerá consigo un sin número de posibilidades a todo el mundo.
El presente trabajo va enfocado a público entusiasta por conocer las nuevas tecnologías, estudiantes de ingenierías, que tengan ya unas bases de lo que la computación trata, el objetivo que tiene y hacia donde está planeando dirigirse en un futuro cercano.
Buscamos que se aprenda algo a través de estás paginas por parte de los lectores, y que además se motiven para seguir leyendo futuros reportes en internet, artículos, entre muchas cosas más sobre las impresoras 3D.
Introducción
El ser humano siempre ha buscado comunicarse entre sí, para poder trasmitir ideas, conocimiento en general, noticias, anuncios, etc.
Al pasar el tiempo los medios por los cuales se hace está acción han ido cambiando junto con la vida que lo rodea, las normas que lo rigen y las situaciones por las cuales esta actividad más que por gusto ha ido alcanzando una importancia de ponderación mayor e importancia social destacable. Una de las cualidades más ventajosas de los medios escritos por los medios orales, es la imposibilidad de alteración una vez escritos, es decir, las palabras que una persona escribe no pueden ser cambiadas en ese mismo medio, como si es posible en el medio oral, ya que, no se tiene un registro previo de lo dicho por una persona, en donde solo es posible utilizar como fundamento la memoria y los testigos, que al igual, pueden estar de acuerdo y distorsionar la verdad.
Es por esto que, en la actualidad, sea muy común recurrir a los medios escritos, para ocasiones importantes, dígase un discurso, un informe, un juicio, entre muchas otras situaciones donde una sola palabra que esté mencionada, o no lo esté, el significado de las oraciones incluso puede tomar otro sentido. Si no vamos más allá, los medios impresos ayudan a evita problemas legales, denotando muestras tangibles de lo que hemos o no dicho ante una situación en donde así lo requiera.
Aquí es donde nace la impresión 2D, que como vemos es muy amplia en su aplicación dentro de todos los ámbitos sociales. Pero entonces ¿Dónde nace la impresión 3D? Como ya mencionábamos, la impresión nos ha ayudado a resolver problemas, como todo invento que ha hecho el ser humano, pero la impresión 3D tiene como objetivo principal el ampliar los horizontes de la impresión 2D, y crear así, soluciones a problemas más complejos.
Todo esto nace de la idea de poder modelar, moldear, una pieza al gusto del consumidor ¿Cómo sería tener un zapato diseñado a tu gusto y exactamente a la forma más ergonómica de tu pie?
Cada uno de nosotros es único, eso lo tenemos bien entendido desde siempre, entonces, ¿Acaso no merecemos cosas únicas? Preguntas como estas fueron las precursoras de estas nuevas tecnológicas que han llegado, no solo para quedarse, sino que han venido, han visto la luz para no dejar espacio a estas interrogantes y ver como los resultados son impresos ante nuestros ojos.
Claro que no todo es "miel sobre hojuelas", tenemos diferentes usos que se pueden dar, pero esto no significa que no exista la malicia en esto. Todas las invenciones a pesar de que el ser humano las realiza con el fin de resolver un problema, o para hacer la vida algo más cómodo, siempre, como una moneda, posee dos caras, dos extremos que se pueden cruzar en las manos equivocadas, dando pie a un peligro inminente que de forma exponencial podría crecer junto con la masificación de estas nuevas ideas que surgen a base de la necesidad de siempre innovar y buscar nuevas soluciones a problemas que, quizás parezcan comunes.
A base del conocimiento y la información se forma el criterio personal, al final, cada uno de nosotros decide qué hacer con el conocimiento que se nos brinda y comparte todos los días.
Como lector del presente trabajo, se pretende que el conocimiento se transfiera de estas horas hacia la formación de tu opinión y criterio propio, que forme una curiosidad y el deseo del aprendizaje, como así también la necesidad de un mejor mañana que nos muestre de una forma positiva como es que la unión de diferentes investigadores y la tecnología que avanza a pasos agigantados nos traen cosas realmente sorprendentes e incluso difíciles de creer.
Veamos entonces la unión de estos dos poderosos elementos que dan origen a estas maravillas tecnológicas, asómbrate, exprésate, crea, reinventa, y descubre.
Antecedentes de la impresión 3D
Para podernos adentrar a fondo a todo lo relacionado con la impresión 3D debemos primeramente dar un pequeño recorrido por lo que es su historia, los tipos de impresoras que han existido, como han evolucionado, que veíamos en ellas respecto a su funcionamiento y calidad a comparación de hoy en día que podemos encontrar infinidades de nuevos productos y en cada uno podemos observar diversos factores y medios de aplicación que nos llevan a presumir y conocer a detalle todo lo relación con las impresoras 3D y su actualidad.
Historia de la impresión
Sabemos que no es nada nuevo tratar el tema de la impresión y que nos remontamos muchos años para recordar diversos tipos de impresión desde los más rudimentarios, hasta lo más actual y tecnológico.
Y podemos comenzar por algo de este estilo, como lo es la serigrafía, que data de varios años antes de cristo utilizado por los egipcios, chinos y/o japoneses, consistiendo en hacer o filtrar una sustancia hacia superficies solidas como la madera.
Como olvidar el cilindro o sellos de Mesopotamia, así como la innovadora y revolucionaria imprenta de Gutenberg, que podemos definirla como un parte aguas para toda esta revolución de la impresión hasta llegar a lo conocemos, de la misma manera podemos dar un paso rápido ala Xilografía, el grabado (grabado a buril, a punta seca, agua fuerte, etc.).
La rotativa de Richard March Hoe (1812-1886), la importantísima serigrafía conocida en el siglo xx por su relevancia para la impresión de documentos e imagines a partir de
la trasferencia de tinta a través de una gasa o malla, antes de las impresoras digitales encontramos el huecograbado que es el antecesor más cercano a lo actual y en el cual podemos constar se utiliza o se utilizaba para la impresión en masa de documentos como el periódico o las tiras que le se ponen a los refrescos o cigarros, es un sistema bastante caro para poner a funcionar pero es muy redituable debido a la gran funcionabilidad en masas, así continuamos hasta llegar a las impresoras digitales que tenemos en la actualidad y de las cuales conocemos diversos tipos.
Podemos así ver y llegar a la conclusión de que la impresión siempre ha sido una activad realizada por el hombre desde épocas muy remotas, obviamente con los artefactos y objetos de esas épocas que poco se parecen a lo que vemos en estos momento pero nos enseñaron que desde entonces se contaba con ellos para dejar huella.
Tipos de impresoras
Impresora matriz de punto:
Es una tecnología de impresión que se basa en el principio de la decalvación, es decir que la impresión se produce al golpear una aguja o una rueda de caracteres contra una cinta con tinta. El resultado del golpe es la impresión de un punto o un carácter en el papel que está detrás de la cinta. Prácticamente ya nadie las utiliza hoy en día, ya que han sido sobrepasadas en tecnología y capacidad por las impresoras de chorro de tinta.
Impresora de chorro de tinta:
Una de las tecnologías de impresión más utilizadas y extendidas, ya que son baratas de mantener y fáciles de operar. Estas impresoras imprimen utilizando uno o varios cartuchos de tinta diferentes, que suelen ser Cian, Magenta, Amarillo y Negro, pigmentos habitualmente utilizados en la impresión offset, y que nos garantiza una excelente calidad en las impresiones, llegando a tener en ocasiones una calidad semejante a las impresiones laser en color.
Impresora láser:
Una impresora Láser es un tipo de impresora que realiza sus impresiones de gráficos y textos a una gran velocidad y calidad. La impresión láser consiste en un láser que, a través de impulsos eléctricos, graba la imagen de la página en un tambor, que luego es embebido en tinta por el depósito del tóner, para finalmente ser transferido al papel por un proceso que combina el calor y la presión.
Las impresoras láser son especialmente recomendables si se necesitan realizar impresiones de documentos (sobre todo si son de texto), en grande cantidades, a gran velocidad y de buena calidad, ya que los precios de sus consumibles son más reducidos que los de otras impresoras que se utilizan para el hogar.
Plotters:
Este tipo de tecnología es ampliamente utilizada en la actualidad para realizar toda clase de proyectos publicitarios tales como gigantografías, además de cartelería comercial y publicitaria en tamaños extra grandes.
En la actualidad, los plotters trabajan con la tecnología de inyección de tinta, lo que les otorga una excelente flexibilidad y calidad.
(informatica hoy, 2014)
Generalidades impresora 3D
¿Qué es? Es una nueva tecnología que nos permite disfrutar y realizar impresiones de diseños 3D, dando forma de piezas o maquetas voluminosas partiendo de un diseño creado por la gente en la una computadora cualquiera, regularmente se utiliza en áreas como la arquitectura o el diseño industrial y poco a poco se extiende a partes más relevantes dentro de la humanidad.
Sin embargo y como cualquier avance tecnológico o científico tiene o tuvo sus orígenes previamente desde tiempos remotos y que lo podemos observar como una línea del tiempo partiendo de:
Estereolitografía:
Inventada en 1986 por Chuck Hull, los objetos tridimensionales son obtenidos mediante la adición de finas capas, impresas una encima de otra. Una vez que la capa a imprimir ha sido creada, la plataforma de elevación del equipo desciende una distancia equivalente al grosor de una capa de resina solidificada (típicamente entre 0.05 y 0.15 mm). Una hoja barre la pieza dejando una nueva capa de resina líquida en la superficie de la cubeta, lista para la siguiente impresión del láser. De esta forma se va creando, capa a capa una pieza tridimensional. Una vez que la pieza tridimensional se ha completado, ésta se sumerge en un baño químico que retira el exceso de resina y, posteriormente, curada en un horno de luz ultravioleta.
Este tipo de productos o impresiones por llamarlo de esta manera solían ser muy rápidas dependiendo del tamaño y complejidad del objeto, e incluso era posible mecanizarlas e utilizarlas para el funcionamiento de otros cosas, sin embargo como todo pues tiene sus desventajas y entre ellas estaba, que eran muy susceptibles a la humedad y los cambios de temperatura además de que los costos de fabricación o impresión eras demasiados altos. Como un dato más este tipo de impresión 3D se comercializo en 1988 por una compañía llamada 3D Systems.
(www.impresoras-3d, 2013)
Impresión por deposición de material fundido:
Es un proceso de fabricación utilizado para el modelado de prototipos y la producción a pequeña escala.
El modelado por deposición fundida comienza con un proceso de software, que parte de un fichero estereolitografico. El fichero es orientado para poder ser impreso, dividido en capas y se calculan las trayectorias que la boquilla deberá seguir para depositar el material, capa a capa, para conformar la pieza. Si son necesarias, se pueden generar estructuras de soporte que, si la máquina es capaz, imprimirá en otro material que tras finalizar la creación de la pieza, será retirado.
El termoplástico es fundido y depositado por la boquilla en capas del grosor requerido (capas más finas implican mejor calidad en la pieza final) una a una. Las capas se depositan de abajo hacia arriba.
Impresión 3D por inyección:
La impresora crea el modelo de capa en capa esparciendo una capa de polvo (plástico o resinas) e inyecta un coagulante por inyección en la sección de la pieza. El proceso es repetido hasta que todas las capas han sido impresas. Esta tecnología es la única que permite la impresión de prototipos a todo color, permitiendo, además, extraplanos o salientes.
Máquina 3D auto replicante:
En el 2005 el Dr. Bowyer, de la Universidad de Bath, desarrolla esta mencionada maquina 3D autor replicante, donde la idea de esta inovante maquina es precisamente como su nombre lo dice intentar recrear cada parte de sí misma para llevar acabo un réplica exacta de dichos materiales. (Aún está bajo mejoras por parte de sus diseñadores o seguidores de la idea).
Impresoras que inyectan polímeros:
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".
Impresora láser 3D:
Una impresora 3D SLS (Sinterizado Láser Selectivo) es una máquina que crea objetos en 3D al fusionar las sucesivas capas que lo componen.
Dicha fusión se produce al fundir pequeñas partículas, de un material llamado sustrato, mediante un láser de alta potencia, dentro de un ambiente controlado. Los sustratos pueden ser plásticos o metálicos.
Las partículas son calentadas mediante el láser y éstas se funden a las partículas que las rodean, tanto a su alrededor, como también a la capa inferior.
Es así como el producto 3D queda enterrado dentro del sustrato y luego es retirado del mismo.
Las impresoras 3d SLS ofrecen piezas de un solo color, con una altísima rigidez y sumamente ultra livianas característica generalizada para todas las impresoras 3D en general.
Impresora 3D MMX Bioprinter:
Organovo crea en 2009 la impresora 3D MMX Bioprinter, que es la primera capaz de crear tejidos humanos. Hasta hace 2 años este tipo de impresoras logro imprimir vasos sanguíneos, arterias con células de un individuo, actualmente, los tejidos creados (pulmonar, músculo cardiaco y vasos sanguíneos) están siendo utilizados para investigar en enfermedades, probar la eficacia y los efectos secundarios de nuevos fármacos y efectuar pruebas de toxicología. Además que está siendo financiada para la investigación de más usos y avances de dicha impresora como por ejemplo la impresión de fármacos y/o de órganos humanos y que obviamente es pionera en la investigación y resoluciones de problemas respectos a enfermedades y problemas a las cuales pueda enfrentarse un humano, y para la cual con la correcta función de este tipo de inventos podemos deducir que pronto se encontraran estas soluciones.
Así pues podemos afirmar que las impresoras 3D no son completamente nuevas en estos tiempos sino que ya había precedentes claros de lo que se pretendía con esta variable y el cual era claro poder obtener ciertas piezas, obrar, partes como se le quiera poner para resolver diferentes cuestiones, y que a pesar de que hace algunos ayeres no se contaba con la tecnología y el apoyo de ahora, ya se tenía la idea de dichas maquinas, que al pasar del tiempo fueron encontrando colaboradores que han proporcionado su granito de arena para que todo esto se esté volviendo realidad, de igual manera y a pesar de que es alentador el trabajo y los resultados que se han obtenido podemos pensar y quizás afirmar que aún hay mucho por recorrer en campo de la ciencia y tecnología ya que nos puede aportar más de lo que ahora tenemos para el bien de la sociedad
Materiales de impresión 3D
A lo largo del tiempo hemos logrado observar la constante evolución de las máquinas de impresión tales como la matriz de punto, inyección de tinta, laser, etc. Hasta llegar a lo más actual y dentro de lo actual pues encontramos la novedosa impresora 3D.
De la misma forma identificamos los materiales que son utilizados por las impresoras para llevar acabo la impresión tales como cartucho y la tinta entre algunas otras cosas, y pues dentro la nueva tecnología 3D también podemos encontrar diversos materiales que se utilizan para su impresión y que trataremos de explicar brevemente cuales son los más utilizados y actuales dentro de la industria.
Dentro de los materiales utilizados en la industria de impresión 3D encontramos el plástico dividido en 3 clasificaciones o materiales de uso básico: resinas, poliamidas y ABS.
ABS: El acrilonitrilo butadieno estireno es un termoplástico utilizado muy comúnmente en este tipo de impresoras y lo podemos observas en las impresoras caseras, este material es muy similar al plástico debido a su flexibilidad, durabilidad y funcionalidad, es resistente y se consigue en varios colores, regularmente se utiliza para crear objetos de uso diario como por ejemplo: juguetes (donde lego es su principal exponente).
PLA: este material es un poliéster termoplástico creado de recursos renovables a base de almidones como el maíz, materia vegetal, etc. Es una opción muy popular debido a que es biodegradable y ecológico por tal motivo está teniendo un impacto positivo en la sociedad, es menos resistente que el ABS y es relativamente sensible al agua, este material es principalmente utilizado para la creación de objetos relacionados con la gastronomía como : cuenco, platos, tazas, etc.).
Resina: este es un material menos comercial o más complicado de encontrar hablando en el término de utilización, es un material utilizado en los procesos de impresión 3D que emplean tecnologías Polyjet y Estereolitografía. Está generalmente disponible en tonos mate, brillante, blanco y negro.
Poliamida: la poliamida se utiliza principalmente en el sinterizado por láser. Los objetos producidos utilizando este material son estables, resistentes a los golpes, sólidos aunque ligeramente flexibles y pueden incluir objetos culinarios así como moldes de inyección.
Plástico transparente: Varios fabricantes ofrecen objetos creados por la impresión 3D utilizando materiales plásticos transparentes para usos en diversos campos como la odontología (aparatos dentales), la industria del diseño (objetos de iluminación: lámparas de diseño, vidrio).
Otros materiales de los cuales podemos encontrarnos en esta industria son con los metales y vamos a repasar cuales son los más utilizados actualmente.
Acero inoxidable: el acero inoxidable se utiliza primordialmente pero lo que es actualmente la industria aeroespacial, para el prototipo rápido de objetos de metal de alta resistencia y duraderos.
Aluminio: el aluminio en su aleación AlSi10Mg (una aleación de flujo típico) se utiliza para cuerpos geométricos complejos con líneas delicadas, es un material muy duradero y resistente, además de que posee propiedades adicionales que hace que sean una opción atractiva en la fabricación de objetos que se someten a altas cargas. Esta impresión es ideal para objetos que tienen propiedades térmicas favorables y bajo peso.
Titanio: el titanio y sus aleaciones son materiales resistentes, livianos y que evaden la corrosión.
Estos materiales con utilizados en el campo de la medicina, las industrias aeroespacial, automotriz y químicas. Los objetos producidos con titanio se añaden a las normas ASTM F1472 que garantiza que tienen un nivel muy bajo de impurezas.
Oro: así como ya vimos diversos tipos de materiales era obvio que nos tenemos que encontrar en algún momento con el oro, con esta materia prima se llevan a cabo los procesos por medio de moldes de cera y que posteriormente se rellenan con la cantidad de materia necesaria para después terminar la pieza y pulirla a mano.
Cobalto: Las aleaciones cobalto-cromo son ampliamente utilizadas en la industria médica para la creación de prótesis médicas o coronas dentales debido a su precisión y aspecto liso.
Las aleaciones cobalto-cromo también son resistentes al calor y al desgaste, lo que las hace ideales para su uso en la ingeniería de alta temperatura y la fabricación de turbinas.
Por ultimo encontramos una clasificación de diferentes materiales:
Cerámica: Los objetos creados por la impresión 3D de cerámica son:
A prueba de agua
Resistentes al calor
Como resultado, este procedimiento es útil para la producción de vajilla (platos, tazas).
Madera: la impresión 3D utilizando la madera como materia prima es un invento novedoso y reciente, aunque la impresión de objetos con este material tiene la impresión de cartón más que de madera.
La ventaja de la impresión 3D en madera está en el producto terminado, ya que los objetos producidos a través de este proceso poseen texturas y colores increíbles.
Cera: La cera se utiliza principalmente para crear moldes utilizados para la creación de objetos de metal o de otros materiales.
Este proceso se conoce comúnmente como fundición a cera perdida y se utiliza en la producción de objetos metálicos en pequeñas cantidades con lotes que generalmente poseen de uno a 50 elementos.
Estos son algunos de los más comunes utilizados dentro de esta industria como materia prima pero podemos encontrar otros más.
Tal vez de manera menos abundante pero si es posible verlos algunos de estos son tales como: arena, cristal, concreto e incluso podemos llegar a ver la utilización de chocolate tal vez para la cocina o el arte culinario y que tal vez dentro de un rato puedan utilizarse más para tener mejores productos y más variedad de ellos para la resolución de problemas en la vida cotidiana.
Funcionalidad y metas de la impresión 3D.
Funcionalidad.
Anteriormente se ha visto que el ser humano, a base de la necesidad de comunicar sus ideas de forma escrita, todo orilló a que se crearan los medios impresos para la difusión de comunicados, contenidos, enseñanzas, entre otras cosas. Al paso de los años la impresión ha ido evolucionando hasta convertirse en lo que es hoy. Las aplicaciones que brindan crecen de forma exponencial todos los días.
Las impresoras 3D funcionan a base de mecanismos que van de la mano de las instrucciones que se reciben mediante un ordenador. Las impresoras son capaces de realizar figuras y diseños en 3D para el apoyo en diferentes ámbitos científicos y tecnológicos.
La idea nació a base de la imaginación de modelos impresos en formato 2D convencionales, pero con algunas modificaciones, como lo son el volumen y la profundidad.
En realidad, el proceso de crear objetos sólidos tridimensionales es más sencillo de lo que parece. Todo empieza con un concepto. Se crea un "mapa" del objeto a imprimir con ayuda de un software de modelado digital. El programa divide al objeto en secciones para que le sea más fácil a la impresora digerir la información. Esto puede hacerse en casa desde una computadora, o bien se pueden descargar diseños pre-hechos en sitios como Shapeways, Sculpteo o Thingiverse.
Posteriormente, el diseño es enviado a la impresora 3D bajo la extensión de archivo estándar .STL (stereolitografía). Una vez completado este paso, se elige el material que se utilizará dependiendo de la impresora. Se emplean variedades de plástico, papel, goma y diversos metales, entre otros.
Finalmente, la impresora empieza a depositar el material sobre una plataforma. Imagina sobre montar rebanadas de pan hasta obtener el pan entero. Algo similar sucede con la impresora; capa por capa, construye el objeto de abajo hacia arriba. Cada capa mide aproximadamente 0.1 mm, por lo que se puede tardar horas, incluso días, en completar el objeto (dependiendo de su magnitud y complejidad).
Existen dos tipos más comunes de impresión utilizando impresoras 3D
Impresión mediante superposiciones de capas
Los materiales se van uniendo unos sobre otros (pudiendo ser resinas o plásticos) formando "capas" hasta formar el objeto buscado, que puede ser modelado por parte del usuario a través de un ordenador, dando como resultado final un objeto en tres dimensiones. En este tipo de impresión suele hacerse analogía con la construcción de las edificaciones modernas, ya que en ellas se deben ir apilando los ladrillos que darán pie a la base de nuestra construcción, hasta que se finaliza, acción que se realiza en la impresión a base de resinas o polímeros mencionados anteriormente.
Impresión por inyección
Primeramente se coloca una capa de polvo muy fina a la que un cartucho de forma muy parecida a las tradicionales, inyecta un pegamento a la base deseada para así quedarse sólida, sucesivamente se agregan capas, y se fijan unas con otras. Más tarde se realiza un proceso de "eliminación de polvo restante" el cual al ser desechado dejará lugar al objeto deseado.
(Interesante, 2014)
A Grosso modo la impresión 3D se lleva a cabo siguiendo estos pasos generales:
Como primer paso para realizar una impresión 3D tenemos el diseño plano del objeto que se quiere crear en programas como Autocad o SolidWorks.
Una vez finalizado, el archivo se exporta a otro programa que lo prepara para la impresión y que le indica a la impresora a qué velocidad y con qué resolución operar para crear la pieza.
La impresora toma el filamento, enrollado en un carretel ubicado en el extremo superior de la impresora, y lo va derritiendo a una temperatura de entre 180° y 220 grados.
Con el plástico fundido, la máquina crea una capa; se eleva unas décimas de milímetro y pinta una nueva capa, continuando de forma sucesiva hasta finalizar la impresión del objeto de acuerdo con el plano inicial.
La duración del proceso dependerá de la densidad del material y de la complejidad que tenga la figura diseñada, pudiendo ir desde dos cuartos de hora hasta incluso medio día en finalizar
(Rivas, 2014)
Metas de la impresión 3D
Debido a las grandes ventajas que presenta la impresión 3D, por ejemplo, el diseño totalmente personalizado que puede brindar el usuario se abre ante nuestros ojos un abanico de posibilidades.
Pongamos de ejemplo la industrialización del calzado, el cual se produce de manera gigantesca siguiendo determinados estándares preestablecidos para la comodidad del portador, pero, cierto es que las extremidades de los seres humanos son diferentes. La impresión 3D rompe las barreras de la estandarización y permite la creación de calzado personalizado que, por razones claras, mostraría una adaptación más rápida y además brindaría una notable comodidad mayor al utilizarlos.
La medicina podría avanzar de forma tremenda si los órganos humanos pueden reproducirse, mediante la utilización de celular madre como material de impresión, utilizando este material, se asegura el cien por ciento de aceptación orgánica del paciente, ya que se trata de sus propias celular, y el rechazo no cabe en la ecuación.
Dentro de la comida y los consumibles, por ejemplo, la creación y decoración de pasteles, sería de una manera más optimizada, que vendría a reemplazar las horas y el trabajo humano complicado, haciéndolo más simple para los encargados, limitándolos únicamente a la imaginación que pongan en práctica para la realización de sus diseños, que más tarde, la gente podrá disfrutar.
Las aplicaciones generales de la impresión 3D nos pueden ayudar en todos los ámbitos de desarrollo humano, el tiempo es el único que nos puede decir con certeza de que maneras se pueden utilizar para mejor la calidad de vida del ser humano.
Los ingenieros aeroespaciales confían en la tecnología Fused Deposition Modeling (FDM) para el prototipado, mecanizado y fabricación de piezas. La tecnología FDM funciona con termoplásticos de alto rendimiento, incluido el ULTEM 9085, para fabricar sujeciones, fijaciones, aparatos de comprobación y piezas finales de aeronaves. Los diseñadores del sector aeroespacial han adoptado masivamente la tecnología FDM para el modelado y prototipado de conceptos.
Para un prototipado de precisión que incluya materiales rígidos, transparentes y similares al caucho, Stratasys ofrece también la impresión 3D de PolyJet Los diseñadores industriales, ingenieros mecánicos, diseñadores de embalaje, artistas gráficos y personal de marketing utilizan prototipos para entender la estética de un producto y el atractivo funcional. La impresión 3D aporta a las ideas una velocidad a juego con su brillantez.
Para conseguir un aspecto asombrosamente realista en un modelo impreso en 3D, las impresoras 3D PolyJet de Stratasys trabajan con una impresionante gama de materiales, incluidos materiales transparentes, flexibles y rígidos. Las revisiones de diseño y las sesiones en grupo pueden resultar más productivas con prototipos realistas.
Para crear prototipos con termoplásticos de nivel de producción, Stratasys ofrece la tecnología patentada Fused Deposition Modeling (FDM). Las impresoras 3D FDM funcionan con ABS, PC y otros termoplásticos para que pueda crear prototipos del mismo material que el producto acabado. Haga realidad su concepto en un tiempo récord.
En la medicina ya se usan para imprimir extremidades prostéticas y para crear modelos de las partes del cuerpo de los pacientes en las que los cirujanos pueden basarse durante una cirugía de reconstrucción. Por eso no sorprende que en todo el mundo se investigue si las células vivas pueden usarse para imprimir órganos o tejidos de reemplazo.
La impresión en 3D es una tecnología emocionante que espero que juegue un papel importante mientras los científicos expanden su capacidad de crear tejidos y órganos en el laboratorio.
Lo que mucha gente no sabe es que la impresora en sí no es el ingrediente "mágico" que hará realidad los órganos desarrollados en laboratorio. Las impresoras son un vehículo para hacer cosas más grandes y automatizar un proceso que debe empezar en la mesa de trabajo.
Los científicos de varios equipos ya demostraron que los órganos de laboratorio pueden funcionar bastante bien en los pacientes.
Se han implantado exitosamente vejigas, vasos sanguíneos y conductos urinarios fabricados. Lo que estas estructuras tienen en común es que son una combinación de células y materiales biológicos a los que se da la forma de un órgano o tejido.
Las impresoras en 3D también tienen la flexibilidad de usar una gran variedad de materiales biológicos para que las células se puedan imprimir en soportes de gel o rígidos, o que puedan imprimirse sin soportes. Además, las estructuras se pueden imprimir sin células, como se hizo en el caso de una férula impresa para una vía aérea que se desarrolló en la Universidad de Michigan y que salvó la vida de una niña. Como podemos ver, la cantidad de usos que se pueden encontrar van desde lo microscópico a lo macroscópico.
Sabemos que es necesario por tanto que las investigaciones crezcan junto con la tecnología empleada usada en estos métodos, para poder hacer un balance equitativo de ambos lados y el crecimiento sea uniforme.
Que se tenga la tecnología no asegura el éxito de las misiones previstas por médicos o lideres de cada una de las diferentes disciplinas científicas y no científicas, es necesario el conocimiento, capacitación, orden, entre otras cosas, para poder realmente aprovechar el uso de la impresión 3D de manera que se explote todo su potencia y así pueda ser de utilidad para el ser humano. (Atala, 2014)
Modern Meadow, una compañía de investigación y desarrollo ha informado de cuáles son sus planes a medio plazo: la creación de cuero con este tipo de impresoras. Una meta ambiciosa con la que se podría producir y crear productos con este material de forma más amigable con el medio ambiente.
¿Por qué cuero? La respuesta es sencilla: porque estructuralmente es más simple que otros elementos. Entraña su complejidad, sin duda, pero a la hora de crearlo es más sencillo que otra de sus metas a largo plazo: la carne destinada al consumo humano.
Para producir este tipo de piel se necesita realizar una biopsia de la raza de animal en cuestión y posteriormente tratar el contenido en un reactor y una centrifugadora para eliminar aquellos componentes que no son interesantes y que sea capaz de crecer.
Posteriormente, cuando el material ha crecido se utiliza la impresora 3D para ir colocando las células sobre el tejido y unirlas con un láser para que capa tras capa vaya obteniendo forma.
La empresa no da muchos más detalles técnicos de todo el proceso y la metodología por lo que a priori se puede pensar que es algo más propio de una novela de ciencia ficción que algo que veamos dentro de poco. Sin embargo Modern Meadow afirma que técnicamente es posible y no algo en lo que haya que creer para que sea real.
Según sus estimaciones en cinco años funcionarán las primeras máquinas capaces de producir este tipo de piel a toda potencia. En otros cinco, una meta muy ambiciosa, es la de producir carne pero ahora mismo el objetivo primordial, y más realista, es crear este primero.
(González, 2012)
Otro suceso que está dando la vuelta al mundo es el siguiente.
Las impresoras 3D parecen tener ahora un papel muy importante en las actividades empresariales y científicas. La Agencia Espacial Europea ha publicado un proyecto de base lunar que será construida por este tipo de impresoras.
La Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés) ha presentado un proyecto espectacular de base lunar fija creada con la ayuda de robots y tecnologías 3D. Una cápsula con dos robots provistos de impresoras 3D y un domo inflable en su interior la cual será a la brevedad posible dirigida con destino a la Luna.
El proyecto que está siendo elaborado por uno de los mejores equipos de arquitectos del mundo, la empresa Foster+Partners con sede en el Reino Unido, tiene la vista puesta a largo plazo, pero la idea principal ya está clara. La Agencia Espacial Europea asegura que este tipo de bases será totalmente real en un futuro.
El robot recubrirá la estructura semiesférica inflable con polvo lunar presente en toda la superficie del satélite con el fin de proteger la base de la radiación solar y los cambios bruscos de la temperatura. En la parte interna se ubicarán hasta cuatro astronautas que supondría que tuviera que mantener su 'casa' presurizada.
El proyecto también indica la ubicación de la base. Los investigadores eligieron el borde del cráter Shackleton, en el polo sur de la Luna, porque el sol lo roza en ángulo bajo y aparece un pico de luz eterna junto a las zonas donde siempre hay sombra. Gracias a la ubicación, los astronautas tendrán una fuente constante de energía solar con la que podrán mitigar los enormes cambios térmicos que se producen en el resto de la Luna. (RT-Sepa Más, 2014)
Como podemos ver, el potencial para reproducir los "juguetes" favoritos de sus dueños es ilimitado cuando se trata de impresoras 3D. El problema es que cientos de personas alrededor del mundo sienten cierta afinidad por los juguetes equivocados, como por ejemplo las armas de fuego.
Y son precisamente todos esos diseños de armas de fuego que cada vez se hacen más funcionales y populares en Internet lo que está haciendo que las impresoras 3D pasen de ser gadgets maravillosos a potenciales peligros para la vida de personas. Es tan simple como que gente a la que no le está permitido adquirir armas podría no tener problemas para adquirir impresoras 3D.
Pero lo maravilloso de la humanidad de y sus artilugios es que tan bien como se les da hacer el mal se les puede dar hacer el bien. Es por eso que algunos creemos que el potencial positivo de las impresoras 3D es muy superior a lo malo que se puede obtener de ellas.
No hace falta decirlo, difícilmente ha habido un periodo en que la humanidad se ha volcado tanto al emprendimiento y al desarrollo de nuevos proyectos. Debemos agradecer al Internet y al mundo moderno por darnos las herramientas adecuadas, y ahora muchos pueden agradecer también a las impresoras 3D.
Los mentados gadgets son cada vez más económicos y asequibles, incluso los emprendedores con menos capital pueden hacerse sin demasiados problemas con una impresora 3D. Esto se traduce directamente en una inmensa facilidad para que pequeños talleres y desarrolladores de hardware creen todo tipo de invenciones que en otro momento difícilmente pudieron ver luz.
Costo y disponibilidad en el mercado y desarrollo
Bueno posteriormente de ver la historia de las impresoras o impresiones desde la más rudimentaria, hasta la más compleja y nueva donde se aplica la tecnología y son de uso increíble dentro de la vida del hombre, así que ahora analizaremos diversos aspectos de estas máquinas que han venido revolucionando al mundo, como lo podrían ser: costos de los equipos, reparaciones, piezas o refacciones, mercado, etc.
Costos
Impresora matriz de punto: esta impresora actualmente tiene un costo que ronda arriba de los $3000.00 MN, obviamente dependiendo de la marca, tamaño, garantía, resistencia, fiabilidad y diversas características su precio puede variar de entre $1000.00MN hasta $3000.00MN más.
Chorro de tinta: dicha impresora es de las confiables y redituables para conseguir en el mercado, su precio oscila a partir de los $1100.00MN, de igual manera dependiendo de diferentes factores estas pueden llevar a tener un costo entre los $3500.00MN y los $4500.00MN.
Impresoras láser: las impresoras de este calibre como ya lo mencionamos son las más económicas y fáciles de adquirir en el mercado comercial pues dentro del estándar de costos las podemos encontrar por menos de $1000.00MN, sin embargo existen otras que dependiendo de la marca y para que uso son requeridas podemos encontrarlas hasta en $8000.00MN aproximadamente.
Posteriormente pasamos al área de las impresoras 3D que de alguna forma a pesar de que es un material nuevo y con muchas utilidades, los costos para hacerse de una maquina como esta son un poco elevados ya que si hacemos la comparación con la más barata de las impresoras encontramos una diferencia abismal de alrededor de $14000.00MN o $15000.00MN.
Así pues en orden ascendente de su costo podemos encontrar impresoras como:
Impresora 3d Xyzprinting Da Vinci 2.0 Dúo
COSTO: $16600.00MN
Impresora cubex 3D
COSTO: $26000.00MN
Impresora 3D Makerbot replicator
COSTO: $52500.00MN
Como podemos observar la variación de costos en las maquinas 3D es muy variable dependiendo del tamaño la marca y diversas características, además de que existe como ya lo mencionamos un abrumante diferencia con las impresoras normales, así podemos llegar a ver impresoras de estos calibres que oscilan como mínimo entre los $12000.00MN y los $15000.MN hasta equipos que sobre pasan los $50000.00MN aproximadamente, y por dicho motivo es complicado que almenos en la actualidad cualquier persona obtenga una materia de estas.
Refacciones y consumibles
Dentro de la industria de las impresoras y cualquier electrodoméstico existen fallas, accidentes y demás situaciones inesperadas que pueden causar un imprevisto con nuestras impresoras, como descomponerlas, ocupar refacciones, etc.
Como era de esperarse es más fácil conseguir las refacciones o partes de las impresoras comunes tal vez a precios muy accesibles, sin embargo y por obvias razones en las impresoras 3D es más complicado de lo normal, a pesar de eso existen unas impresoras que logran hacer las partes idénticas a las que ellas poseen y que lógicamente se pueden utilizar en otro equipo, de esa manera hablamos que una impresora 3D puede ser la solución al solo imprimir la parte deseada, teniendo en mente que se necesita la materia prima idónea para realizar la impresión de tal objeto y que a su vez nos puede solucionar diversos problemas de una manera más rentable para futuras situaciones o imprevistos con nuestros equipos.
Los consumibles de una impresora son toda aquella materia necesaria para la realización del proceso de impresión en cualquier equipo estos en una impresora cualquiera pueden ser: el tóner, la tinta, los cabezales de impresión, etc. De igual manera ocurre en las impresoras 3D puesto que en este tipo de instrumentos y que lo mencionamos anteriormente necesitamos de platico, ABS, algunos metales como el oro o el aluminio y muchos otros que se requieren en estos procesos, dicho material es un poco más complicado más conseguir por ende sus costos a comparación de los consumibles de una impresora normal suelen ser un poco más elevados.
De esta manera podemos encontrar entre los precios más accesibles desde 50€ hasta los 250€.
Por ejemplo: la bobina de filamento PLA de 1.75 mm de color negro de 1kg está en 16.95€ mientras que la de ABS de mismas características la encontramos en 15.95€, de igual manera la ABS Premium tiene un costo de 24€.
Siendo este tema (consumibles) otro de las cosas relativamente en contra de estas máquinas revolucionadoras.
Tipos de Impresoras 3D;
Existen actualmente 4 modelos o tipos de impresoras 3D las cuales son:
Estereolitografía: se le puede considerar como el método padre de esta forma de impresión, ya que es el primer método conocido y consiste en la aplicación de un láser ultravioleta a una resina sensible a la luz dentro de un cubo, así el láser solidifica la resina en capaz hasta que el objeto obtiene la forma que uno desea.
La impresión por láser: este proceso consiste más que nada en la compactación del material del que se quiere construir el objeto, material que se encontrara pulverizado a una temperatura próxima a la de la fundición a través de la aplicación de láser.
Impresión por inyección: esta tecnología es similar a la de la impresión láser, la diferencia la encontramos en que en lugar de emplear un láser, el material se encuentra en polvo a una temperatura cercana a la fundición y se compactara mediante a la inyección de tinta.
Impresión de deposición de material fundido: este proceso se lleva a cabo mediante la expulsión por parte de la máquina del material fundido en un espacio plano, el material deberá caer en ciertas líneas o posiciones para empezar a solidificarse una vez que llegue a la superficie, por consecuente el expulsor se ira moviendo para que el material solido vaya tomando la forma cada una de las capas.
Fabricantes
3D Systems
La primera compañía que comercializó impresoras 3D (máquinas de impresión estereolitográficas).
Stratasys
La primera en fabricar equipos con tecnología FDM, abarca una amplia gama de impresoras 3D y servicios de impresión 3D.
Organovo
Está llamada a revolucionar las tecnologías de impresión 3D, después de anunciar la fabricación de tejidos humanos a través del uso de éstas.
HP
Impacto en la sociedad
Seguramente te han surgido dudas al escuchar el término "impresión 3D" dudas tales como: ¿Qué es?, ¿Qué hace?, ¿Qué impacto tiene en la sociedad?
De forma breve recapitulemos que una impresora 3D es una máquina que no imprime, sino construye figuras, objetos o como quiera llamarle de manera volumétrica o tangible (que se pueden tocar) a través de diferentes capaz de material definidas delicadamente para darle forma a lo que se quiere llegar por medio de algunos procesos que ya mencionamos anteriormente.
En pocas palabras la impresión 3D se puede considerar como la unión de diversas tecnologías aplicadas a la construcción de objetos.
Consecuentemente y con justa a razón ha venido a revolucionar la industria en la mayoría de los ámbitos, debido a las funciones y las ventajas que nos da el hecho de contar con una herramienta como esta y que al pasar del tiempo podemos estar prácticamente seguros de que estará sorprendiéndonos más con nuevos aportes dentro de la sociedad que nos faciliten tareas, nos ayuden a la producción en masa de cosas de las que carezcamos, a la construcción de cosas, e incluso y que no es descabellado a salvar vidas.
Sin duda alguna estamos frente a una herramienta completamente útil para la sociedad y que el hecho de saber aprovecharla de buena manera y responsablemente nos puede traer grandes beneficios, eso tomando en cuenta que puede ser también perjudicial y que debemos tener una conducta responsable y ética para el uso de dicha maquinaria, que a pesar de que actualmente son un poco costosas y difíciles de mantener o conseguir unas nos pueden traer con el paso del tiempo más beneficios de los que nos podemos imaginar.
Por ultimo podemos decir que estas máquinas están generando un impacto relativamente sobresaliente en las empresas y sociedades como:
Promover el consumo, utilización y producción de impresoras 3D, bajo prácticas éticas y ecológicas para la producción de objetos.
Fomenta la innovación en el uso de materiales ecológicos y reciclados.
Reparación de objetos en desuso y adaptaciones existenciales.
Impulsa desarrollo y producción local.
Incentiva la creatividad y promueve la educación.
Fortalece los canales de comunicación.
Área de desarrollo
Como hemos visto en páginas anteriores, la impresión 3D tiene mucho futuro en diferentes ámbitos. Se citaron algunos ejemplos anteriormente, pero únicamente de forma circundante, ahora abordaremos con un poco más de detalle cómo es que cada una aprovecha este potencial.
Impresión 3D en repostería
Además de elementos rígidos y permanentes de plástico, también se pueden modelar estructuras temporales como postres y dulces formados con una impresora 3D, lográndose diseños artísticos imposible de hacer a mano.
Así, una compañía de Estados Unidos llamada The Sugar Lab ofrece diversos postres hechos de agua y azúcar endurecida, comenzando un negocio de comida de lujo de gran aspecto y que cautiva con éxito el interés de los consumidores.
ChefJet 3D y Pro 3D son impresoras monocromática y policromática respectivamente, diseñadas para su uso en cocina con materiales como vainilla, menta, manzana ácida, cereza, sandía, harina, levadura y sobretodo chocolate.
Están indicadas para uso profesional y 3D Systems las cataloga como el compañero ideal de cualquier repostero profesional que busque innovación y buenos resultados.
ChefJet 3D es una impresora para encimera que imprime volúmenes de 8 x 8 x 6 , ideal para imprimir bollería, panes o tortas en un mismo color, mientras que por su parte ChefJet Pro 3D es una máquina algo mayor en tamaño y con capacidad de impresión de hasta 10 x 14 x 8 " y en varios colores.
Ambas impresoras están previstas en el mercado para el segundo semestre de 2014 y para entonces se prepara también una edición de "El libro de cocina digital", que será entregado junto con cada ejemplar de esta impresora que se adquiera.
De momento y aunque el precio no parece estar fijado con exactitud, 3D Systems ha anunciado que ChefJet 3D y ChefJet Pro 3D rondarán los 5.000 y 10.000 dólares respectivamente.
Áreas médicas
Aunque sea difícil de creer, se han logrado imprimir partes del cuerpo humano del tamaño preciso que necesita el paciente, hechas de un material compatible con el tejido orgánico en caso de necesitarse el reemplazo de ciertos órganos dañados.
Ejemplo de aquello es el caso de Kaiba Gionfriddo, bebé de seis semanas de edad que nació con un defecto en su tubo bronquial izquierdo que le impedía respirar correctamente, para lo cual se imprimió una tráquea artificial que despejase sus vías respiratorias. Esto le salvó la vida y un año después de la operación, el bebé aún respira sin problemas.
Por otro lado, es más común ver la fabricación de prótesis para discapacitados fáciles de implantar, como piernas plásticas, orejas postizas, cubiertas para la cara en caso de heridas profundas e incluso trozos de huesos que se insertan bajo la piel y tienen un tamaño personalizado según cada necesidad.
En España, Mikel Sánchez, el traumatólogo vasco que trata a figuras como Juan Carlos I y Rafa Nadal asegura que recurre al modelado 3D y la impresión 3D para estudiar cómo debe abordar las delicadas intervenciones quirúrgicas que realiza. Por otro lado, la empresa granadina BRECA Health Care espera alcanzar un primer hito con una pieza impresa que se usará para una reconstrucción facial de la órbita del ojo en una intervención que tendrá lugar antes de fin de año.
Pero las aplicaciones médicas de la impresión van más allá de las meras prótesis. Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington creó en 2011 huesos a partir de un material muy similar al tejido óseo que podría ser utilizado para reparar lesiones. Esta creación incluye una sustancia que se puede añadir al hueso natural dañado y actuar como un andamio para hacer crecer nuevas células. Ya hay casos que demuestran que este tipo de mejorías son posibles. Los ingenieros y médicos del Colegio Médico Weill Cornell han logrado crear, con impresión 3D y geles inyectables, células vivas para orejas que son prácticamente idénticas a las de una oreja humana. Durante un período de tres meses, estos oídos flexibles desarrollaron cartílago para reemplazar el colágeno que se utiliza para moldear, lo que supone un gran logro para la bioingeniería. Y el futuro es aún más prometedor, la empresa de investigación Organovo ya ha conseguido imprimir correctamente tejido hepático humano capaz de realizar todas las funciones necesarias de un hígado. Aún no han logrado hacer un hígado completo pero es previsible que, más temprano que tarde, estos prodigios de la medicina regenerativa y la tecnología dejen de ser tan solo fabulaciones del cine y la literatura.
Entretenimiento infantil
Como es de esperar, lo más simple de imprimir son figuras de una sola pieza de tamaño pequeño y en torno a ello, se ha formado un interesante mercado de juguetes que se adaptan a los deseos de cada niño.
Porque de tenerse las herramientas y el conocimiento apropiado – o recurriendo a alguien con los elementos --, los padres pueden crear juguetes exactamente del gusto de sus hijos, variando desde pequeñas figuras de un cuerpo simple hasta estructuras más complejas y grandes formadas por varias impresiones de menor tamaño.
Moda
Quizás la tela sea el elemento más cómodo para vestir, sin embargo, esto no ha detenido la innovación en el campo de la moda utilizando la impresión 3D creándose modelos hechos a la medida de cada persona como vestidos, camisetas y hasta ropa interior, la que resulta ser de un plástico rígido difícil de ocupar.
Pero esto no fue obstáculo para la actriz y bailarina Dita Von Teese, quien utilizó un vestido a cuerpo completo impreso según sus medidas corporales, incluso inspirando el diseño en la sucesión matemática de Fibbonaci sólo para hacer las cosas más interesantes y demostrar las posibilidades artísticas de este método.
Telefonía celular
El sueño de muchos usuarios de teléfonos móviles es la personalización al máximo de sus dispositivos, labor en la que hoy las impresoras 3D pueden llegar a cumplir una interesante función gracias a sus posibilidades.
Como es de imaginar, el diseño personalizado de carcasas o cubiertas traseras es uno de los usos inmediatos que se pueden alcanzar, lo que algunas empresas como Nokia promueven activamente para que los clientes logren formas, colores y figuras a su medida.
Para esto, la compañía finlandesa entregó vía Internet y al dominio público los planos para fabricar la carcasa trasera del equipo Lumia 820, siendo posible modificarla a placer para luego insertarla sin problemas de encaje en el moderno Smartphone.
Tecnología militar
Viendo el lado menos amable de la tecnología, también se pueden imprimir rifles de asalto por USD$30 o pistolas de mano cuyos planos circulan libremente por Internet, obligando a los legisladores norteamericanos a empujar una reforma para la ley de armas de EE.UU.
Al haberse masificado la presencia de impresoras 3D y bajado su precio considerablemente (un modelo básico puede llegar a costar USD$2.000), se abren las puertas para la fabricación indiscriminada de esta clase de artefactos, situación peligrosa considerando que la distribución de armas tradicionales actualmente es regulada por la ley.
Fotografía
Por USD$30, un diseñador creó una cámara fotográfica cuyas piezas fueron impresas en 3D. No es la mejor cámara del mundo y requiere de algunas piezas que no se pueden imprimir, pero resulta interesante para quienes quieran experimentar con la fotografía. Con el tiempo, quizás se logren versiones todavía más interesantes.
Aplicaciones en la biotecnología
Ya vimos todo lo que a impresiones e impresoras 3D se refiere tales como: conceptos, formas de impresión, tipos de impresoras, procesos, costos, consumibles, rentabilidad, etc.
También ya logramos observar la utilización de la misma en todos los ámbitos de manera general como la industria, la tecnología, la arquitectura, la joyería, e incluso en la comida, en el que puede llegar a ser muy popular, pero ahora es turno de la biotecnología como ciencia y dentro de las cuales abarcaremos aspectos como ciencia y tecnología, salud, nanotecnología, etc.
Ciencia y tecnología (Nanotecnología)
Ya pudimos notar las diferentes ramas de la impresión 3D en la que es muy útil todo este tipo de maquinaria y que están llegando a dar solución a muchos problemas y en la nanotecnología no es la excepción.
Primero que nada la nanotecnología es: la tecnología que se dedica al diseño y manipulación de la materia a niveles de átomos o moleculares para fines industriales, de investigación, médicos etc.
A pesar de que con relación a las aplicaciones con la medicina son menos relevantes en el área de la nanotecnología podemos encontrar como uno de sus principales hallazgos la creación de la primera micro bacteria con ayuda de esta tecnología, por increíble que suene es una bacteria de iones de litio "impresa".
Dicho logro se le adjudica a las universidades de Illinois y Harvard en E.E.U.U.
Como todo descubrimiento e invento tiene un fin u objetivo y esta no es la excepción, el propósito de dicho objeto impreso, es ayudar en las aplicaciones de sensores, instrumentos médicos, implantes, cámaras, etc. Ya que es capaz de almacenar energía para la funcionalidad de diversos objetos especiales.
Salud y Medicina
Así como ya vimos la colaboración dentro diversas ramas, pasando por la nanotecnología y demás llega el turno de la salud y la medicina en el que podrán coincidir todos es un tema bastante crítico debido a que estamos hablando del hecho de poder salvar vidas humanas con estas impresoras tomando en cuenta que los avances que vamos teniendo refiriéndonos a la tecnología y demás nos permiten poder llevar a cabo este tipo de experimentos por llamarlo de alguna que nos permitirán grandes avances en la calidad de vida.
Es posible la impresión de fármacos o medicamentos que posiblemente podamos utilizar para alguna enfermedad y estaremos de acuerdo en que es algo bastante agradable y confortable ya que con esto logramos ayudar a una sociedad para que se encuentre en mejor estado.
De igual manera podemos admirar de forma sorprendente como es que con estos artefactos podemos imprimir modelos de órganos que nos permiten o dicho de mejor forma permite a los doctores comprender la dificultad y la forma en cómo debe actuar al momento de realizar una cirugía que se torne compleja, además de prótesis o extremidades del cuerpo (ojo: hechas a la medida) para las personas que requieran de ellas por cualquier tipo de lesión y que de hecho ya hay antecedentes de la aplicación de este tipo de impresión, en el 2012 una víctima de un accidente llego con una complicación mortal de la pelvis y gracias a un modelo impreso por los doctores pudieron comprender la complejidad y la manera para actuar en esta situación.
Ahora bien tanto sorprendente es imprimir modelos de órganos para los usos ya mencionados, como también lo es el hecho de que ya es posible la impresión de órganos reales a partir de células madre y materia orgánica como, implantes dentales y que no se dude que dentro de poco pueda extenderse a otra rama más complicada la medicina regenerativa y los trasplantes, hechos que sin duda marcarían un antes y un después no solo en la medicina sino en la historia de la humanidad.
Aunque parezca descabellado todo esto de la impresión de órgano no lo es y es que la realidad es que se puede y existe en específico una impresora 3D llamada y fabricada por "Organovo", que es un empresa con sede en San Diego y que precisamente se enfoca en el sueño de la impresión de tejidos u órganos a partir de células madre para la realización de trasplantes sin la necesidad de esperar un donante y que supone sería un riesgo menor a rechazo del órgano por las células recolectadas del mismo paciente, actualmente los tejidos creados por esta empresa están siendo utilizados para investigaciones de diversas enfermedades, comprobar la eficacia y efectos secundarios de nuevos fármacos, así como realizar las pruebas de toxicología.
Algunas de las aplicaciones que se les puede atribuir a las impresiones son:
Audífonos para los discapacitados auditivos
Impresiones maxilares en el dentista.
Impresión de huesos.
Prótesis (desde un brazo hasta la cara impreso )
Células madre.
Vasos sanguíneos.
Piel nueva.
Futuro de la impresión 3D
No cabe duda que el pasado y el presente de las impresiones 3D son realmente fascinantes y que sigue maravillando a propios y extraños, pero ¿Qué nos depara para el futuro la impresión 3D? es verídico que a ciencia cierta no podemos predecir o asegurar que la impresión 3D va dar más frutos como lo está haciendo ahora, sin embargo por cómo están las situaciones podemos almenos augurar un buen futuro y por qué no pensar en que realmente se logren cosas como salvar vidas humanas en temas complejos de salud, tal vez la construcción de edificaciones que tardan actualmente mucho las podamos llevar a cabo en menos de lo que pensamos, o que incluso podamos obtener objetos de investigación avanzada no solo para o dentro de nuestro planeta, es indudable que este tema tiene futuro, sin embargo debemos estar conscientes de que requiere tiempo y responsabilidad, además de valores éticos de las personas que las consigan y las trabajen, ya que a pesar de puede crear un bien en la sociedad, lamentablemente existe gente que tal vez no piensa de esa manera y de forma errónea empiece con la fabricación de drogas, nuevas o más armas y cosas por el estilo, por lo que se debe poner mucha atención en este tipo de avances y hacerlos lo más neutro y responsablemente posible.
Como muestra de esto relacionado de los avances de la impresión 3D es que un grande del mercado como lo es HP lanzo su nueva impresora Designjet 3D, en el que todo esto provocara la incursión en el mercado de otros grandes de este tipo de tecnología como EPSON o XEROX y demás empresas, que a su vez empezara a propiciar competencia en el mercado y por ende los precios o costos serán menores y así para la gente será cada vez más sencillo adquirir un artículo de esta manufactura.
Conclusión
Después de comprender los conceptos básicos, adentrarnos en el mundo de la impresión 3D, contestar algunas preguntas y dudas, ver los procesos por los cuales pasan para lograr una impresión, la clase de materiales, los pro y contras de esta máquina ha enfrentado y la evolución que ha venido teniendo al paso de los años, así como el impacto en varios ámbitos, podemos decir que este tipo de maquinaria es probablemente la mejor combinación entre la ciencia y la tecnología ya que cada una realizo y está realizando un aporte esencial para el cumplimiento de las metas y objetivos trazados para este material y que afortunadamente se está volviendo viral y poco tiene más usos dentro de todo lo que podamos imaginar.
Definitivamente los procesos mediante el cual se obtiene la impresión 3D son realmente increíbles y que nos está permitiendo dar un paso importante hacia el futuro en todos los ámbitos de los cuales hablamos como la arquitectura, imagínense lo que sería poder imprimir edificios, casas, donde tan solo el hecho de poder facilitar las cosas y/o labores para las personas ya es impresionante sin tomar en cuenta que no sabemos que nos pueda traer en proyectos a mediano y largo plazo.
De igual manera un punto muy crucial es la materia prima, si todos aquellos materiales que se pueden utilizar en determinado momento para que la impresora haga su trabajo e imprima diferentes, obviamente me refiero a (plásticos, aluminio, metales, etc.) y no solo eso sino actualmente nos encontramos ante la fabulosa creación de objetos con materiales orgánicos o de estudio científico, que precisamente nos permite usarlos para cosas específicas, de tono más complejo y obviamente para buscar la solución a diferentes situaciones que nos podemos encontrar.
Lamentablemente y como otra conclusión importante pues sabes que por obvias razones es complicado que cualquier clase de persona se haga de un equipo propio para uso particular así como actualmente lo es con las impresoras normales, todo esto sabemos que se debe a los altos costos de esta clase de máquinas, que no son muy comerciables, su aditamentos o consumibles con difíciles de encontrar y que incluso le podemos sumar que tal vez sea un manejo complicado de dichos aparatos, sin embargo dentro del optimismo podemos pensar que en un futuro no muy lejano podamos ver más de estos aparatos con funcionalidades específicas de acuerdo a necesidades de tipo y que no se les haga que incursionen en el mercado comercial con total éxito. Como toda nueva tecnología tiene precisamente toda esa buena crítica y buenas vibras por lo que está siendo, que realmente viene a revolucionar en todos los ámbitos de trabajo del hombre, pero que también debemos reconocer tiene algunos puntos finos que debemos pulir como empresa, sociedad y pueblo responsable, porque así como esta tecnología ha llegado a salvar vidas y hacer más sencillas la de otras también puede generar un impacto muy negativo en las sociedades si las personas que las obtengan las trabajan de manera inadecuada y a eso nos referimos con la fabricación de artefactos nocivos para salud (armas de fuego, drogas, etc.), entonces ahí es donde actúan todos esos valores que tiene uno como persona y sociedad y tratar de inculcarlos a todos aquellos que son el futuro de todo lo que hoy conocemos para que sean capaces y conscientes de que y para que lo están haciendo y sobretodo que lo hacen porque esta correcto éticamente para ellos y es un bien para la sociedad.
Por último y como conclusión final, nosotros creemos que todo lo que la ciencia y la tecnología nos está proporcionando, sabemos la forma de utilizarlo para la mejor adaptación a las actividades cotidianas del hombre y que por supuesto esta no debe ser una excepción, ya que en definitiva existe un potencial increíble en estos artefactos y que ya lo hemos mencionado, es y puede ser aún más innovador en el tema de la medicina en el que ya hemos visto que gracias a esto se pueden realizar cosas que tal vez unos años atrás eran solo sueños, sin embargo poco a poco se ha podido hacer posible, el uso de células madre a pesar de que es un tema muy delicado puede abrir las puertas a un sin fin de buenas intervenciones en diferentes ramas y cumplir con objetivos que hace tiempo eran muy complicados en incluso nos atreveríamos a decir imposibles, de esta manera observamos la evolución de la tecnología y nos podemos dar cuenta de que esto no acaba ahí sino que hay un mundo por delante después de este gran paso.
A
ambiciosa, 18
analogía, 13
áreas, 4
artefactos, 2, 32, 34
C
capa, 4, 5, 6, 13, 14, 18
científico, 4
clasificaciones, 8
complejidad, 4, 13, 14, 18, 34
construcción, 13, 26, 36
D
densidad, 14
diseño, 4, 9, 12, 14, 15, 16, 31, 33
E
estándares, 15
extremidades, 15, 16, 34
F
filamento, 14, 24
flexibilidades, 6
Funcionalidad, 3, 12
fusionar, 6
H
Historia, 3, 1
I
implantado, 17
imprenta, 1
impresión, 3, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 24, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 36
impresión 3D, 3, 5, 1, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 33, 36
impreso, 5, 16, 31, 33, 34, 35
ingenieros, 16, 30
inovante, 5
M
máquina, 5, 6, 14, 25, 26, 28
materiales, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 16, 17, 27, 28
medicina, 10, 15, 16, 30, 33, 34, 39
O
objetos, 2, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 26, 27, 33, 36
órganos, 7, 15, 16, 17, 29, 34, 35
Organovo, 7, 25, 30, 35
orígenes, 4
P
plástico, 5, 8, 12, 14, 28, 31
precisión, 6, 10, 16
proceso, 3, 5, 11, 12, 13, 14, 17, 18, 24, 25
prototipos, 5, 16
R
réplica, 5
resina, 4, 24
resinas, 5, 6, 8, 13
resistencia, 6, 9, 21
rotativa, 2
S
serigrafía, 1, 2
similar, 8, 13, 25, 30
software, 5, 12
sólida, 13
solidificada, 4
soporte, 5
T
tecnología, 2, 3, 6, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 16, 17, 21, 25, 30, 32, 33, 34, 36
termoplástico, 5, 8
tipos de impresión, 1
tipos de impresoras
Impresora de chorro de tinta, 3
Impresora láser, 3, 6
Impresora matriz de punto, 2, 21
Plotters, 3
tipos de materiales
ABS, 8, 16, 24
Acero, 9
Aluminio, 9
Cera, 11
Cobalto, 10
Madera, 11
Oro, 10
PLA, 8, 24
Poliamida, 9
Resina, 9
Titanio, 10
tridimensional, 4
tridimensionales, 4, 12
X
Xilografía, 1
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Antecedentes de la impresión 3D
