¿Qué son?
Una impresora 3D es una máquina capaz de realizar réplicas de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador, descargado de internet o recogido a partir de un escáner 3D. Surgen con la idea de convertir archivos de 2D en prototipos reales o 3D.
La impresión 3D en el sentido original del término se refiere a los procesos en los que secuencialmente se acumula material en una cama o plataforma por diferentes métodos de fabricación, tales como polimerización, inyección de aporte, inyección de aglutinante, extrusión de material, cama de polvo, laminación de metal o depósito metálico.
Existen múltiples modelos comerciales:
- De sinterización láser, donde un suministrador va depositando finas capas de polvo de diferentes metales (acero, aluminio, titanio...) y un láser a continuación funde cada capa con la anterior.
- De estereolitografía, donde una resina fotosensible es curada con haces de luz ultravioleta, solidificándola.
- De compactación, con una masa de polvo que se compacta por estratos.
- De adición, o de inyección de polímeros, en las que el propio material se añade por capas.
Según el método empleado para la compactación del polvo, se pueden clasificar en:
- Impresoras 3D de tinta: utilizan una tinta aglomerante para compactar el polvo. El uso de una tinta permite la impresión en diferentes colores.
- Impresoras 3D láser: Es un láser que 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 sólo hay que sacar la pieza. Con ayuda de un aspirador se retira el polvo sobrante, que se reutilizará en futuras impresiones.
Aplicaciones
Medicina
Hay casos en la Medicina que son complicados como el de tumores que se encuentran en lugares muy delicados en el cuerpo humano. La impresión 3D puede proporcionar un modelo exacto del área a operar y con esto los médicos pueden practicar con escalas reales, con mayor probabilidad de realizar con éxito las intervenciones.
-Prótesis:
Las prótesis han potencializado su evolución con la impresión 3D, sin duda. Desde muletas mucho más anatómicas por la posibilidad de las impresiones curvas y adaptadas al tamaño adecuado, cubiertas para prótesis que permiten el diseño personalizado, prótesis de manos con movimientos más naturales e intuitivos a través de conjuntar impresión 3D, robótica y electrónica.
-Trasplantes:
Mucha gente sufre accidentes que le provocan heridas tan graves que necesitan una reconstrucción de algunas partes del cuerpo. Existen dos casos: que necesiten coger piel de una parte del cuerpo y colocarla en la lesión, cosa muy dolorosa, o que necesiten reconstruir algún hueso. En ambos casos las impresoras en tres dimensiones pueden ayudarnos.
En el primer caso, ya se ha dado la primera creación de un material con propiedades parecidas a las del tejido humano. Este tipo de material está compuesto por miles de gotas de agua conectadas y encapsuladas dentro de películas de lípidos y pueden llevar a cabo algunas de las funciones de las células, e interactuar con los demás tejidos de nuestro cuerpo. Estas ‘redes de gotas’ son totalmente sintéticas, no cuentan con genoma y no se replican.
En el segundo caso, en marzo de 2014 se le reconstruyó el rostro a un joven que había sufrido un accidente de moto. Inicialmente, cuando ingresó en el hospital después del accidente, los doctores intentaron la reconstrucción de su rostros de la mejor forma posible, manualmente, pero no pudieron hacerlo del todo bien, pues podría verse comprometida la visibilidad de su ojo izquierdo. Gracias a las nuevas tecnologías de modelado en 3D, realizaron una recreación de su cráneo antes del accidente, se seleccionaron partes a reemplazar y se imprimieron en 3D, implantando estas mediante una operación. Así, han podido reconstruirle todo el rostro y permitiéndole llevar una vida relativamente normal.
En el primer caso, ya se ha dado la primera creación de un material con propiedades parecidas a las del tejido humano. Este tipo de material está compuesto por miles de gotas de agua conectadas y encapsuladas dentro de películas de lípidos y pueden llevar a cabo algunas de las funciones de las células, e interactuar con los demás tejidos de nuestro cuerpo. Estas ‘redes de gotas’ son totalmente sintéticas, no cuentan con genoma y no se replican.
En el segundo caso, en marzo de 2014 se le reconstruyó el rostro a un joven que había sufrido un accidente de moto. Inicialmente, cuando ingresó en el hospital después del accidente, los doctores intentaron la reconstrucción de su rostros de la mejor forma posible, manualmente, pero no pudieron hacerlo del todo bien, pues podría verse comprometida la visibilidad de su ojo izquierdo. Gracias a las nuevas tecnologías de modelado en 3D, realizaron una recreación de su cráneo antes del accidente, se seleccionaron partes a reemplazar y se imprimieron en 3D, implantando estas mediante una operación. Así, han podido reconstruirle todo el rostro y permitiéndole llevar una vida relativamente normal.
-Órganos:
En las impresoras 3D usadas para crear órganos se usan células vivas como material para imprimir. A partir de éstas es posible generar un órgano para implantárselo a una persona. Es uno de los objetivos más esperados, ya que hay enormes colas de espera para que las personas que necesitan un órgano lo reciban, y a diario mueren varias de ellas debido a la espera demasiado larga. Su objetivo es que estos órganos sean trasplantados a seres humanos y tengan las mismas funcionalidades que un órgano natural, y parece que no falta mucho para alcanzar esta meta.
Automoción
En el sector de la automoción podemos encontrar revolucionarios ejemplos de automóviles fabricados recientemente con esta tecnología de impresión 3D.
Strati de Local Motors, ha sido el primer vehículo impreso en 3D y con total funcionalidad. Fabricado a partir de plástico en poco más de 46 horas y con un motor eléctrico con una autonomía de unos 200 kilómetros, su lanzamiento en octubre de 2014 ha supuesto todo un hito para la industria de la automoción.
Urbee 2, es otro ejemplo de automóvil diseñado por impresión en 3D, creado por el ingeniero Jim Kor. Este modelo fabricado con plástico ABS, con tres ruedas y capacidad para dos pasajeros, destaca por su perfecto ensamblaje, ligereza y aerodinamismo.
En el espacio
Tanto la agencia espacial estadounidense, la NASA, como la europea, la ESA, o Spacex están trabajando en el uso de impresoras 3D en el espacio que les permitan crear componentes y herramientas que se puedan imprimir directamente en el espacio, ahorrando en espacio y peso, al tener que llevar solo el material de impresión, evitando malgastar estas valiosas capacidades en objetos o herramientas que quizás no se vayan a utilizar o que una vez utilizados se puedan volver a fundir para crear otros objetos.
Educación
Cada vez está más presente la tecnología en las aulas, las impresoras 3D son unas de las grandes apuestas para los próximos años para el sector educación como apoyo en determinadas asignaturas gracias a la posibilidad de materialización de un concepto estudiado en un objeto real. Unas de las ventajas que ofrecerá su empleo serán: fomentación de la creatividad y la capacidad de resolver problemas, generar más participación, captar el interés de los estudiantes, facilitar la tarea del docente, promover la colaboración entre diferentes materias y departamentos.
Alimentación
La impresión en 3d ha llegado al sector de la alimentación. Ha sido posible gracias a la iniciativa de la empresa española Natural Machines ha puesto al alcance de los profesionales esta tecnología denominada Foodini, un producto que están utilizando desde febrero de 2016.
En la actualidad con esta impresora se puede elaborar gran variedad de platos como: pizza, pasta, hamburguesas (de carne y de verduras), quiche, patatas fritas, nuggets (de carne y de garbanzo), bizcochos, galletas o puré de patatas. Y todo ello dándole el aspecto que queramos.
Bibliografía
https://es.wikipedia.org/wiki/Impresora_3D#Usos_actuales
https://hipertextual.com/2014/07/impresion-3d-medicina
https://www.aimplas.es/blog/la-impresion-3d-una-realidad-en-la-industria-de-la-automocion
http://replicant3d.com/impresion-3d-alimentacion/
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