Pulsa imprimir, y listo

Tan revolucionaria como la imprenta de Guttemberg, la impresión 3D está dando nueva forma al futuro.

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 K7C9252. Órganos biónicos

Órganos biónicos

Esta oreja biónica impresa en la Universidad de Princeton utiliza «tintas» de silicona y condrocitos (células productoras de cartílago). La espiral de metal recibe y transmite impulsos eléctricos que podrían estimular el nervio auditivo, como hace un implante coclear.

Foto: Frank Wojciechowski. Fuente: Michael McAlpine, Universidad de Princeton

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MM8299 131126 002730. Reproducciones museísticas

Reproducciones museísticas

Esta réplica a tamaño natural de Tutankamón se imprimió en un polímero transparente a partir de tomografías computarizadas de la momia original; a continuación se esculpió y se pintó para darle un aspecto de carne desecada. 

Foto: Robert Clark. Fuente: Premier Exhibitions

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MM8299 140214 003795. Impreso en la Tierra

Impreso en la Tierra

La NASA utiliza un simulador de traje espacial confeccionado en parte con moldes impresos en 3D para ensayar diseños de un sistema de soporte vital portátil.

Foto: Robert Clark

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DUS 3Dprintcanalhouse s. Una nueva manera de construir

Una nueva manera de construir

Esta versión moderna de la típica casa situada frente a un canal de Amsterdam (la imagen es una interpretación artística) se está imprimiendo en Amsterdam. En los tres años que durará el proceso se experimentará con diversos materiales imprimibles, entre ellos mármol pulverizado. En el futuro, las casas impresas podrán modificarse y adaptarse al gusto del cliente.

Interpretación artística: Dus Architects

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MM8299 140307 008676. Ladrillos de plástico

Ladrillos de plástico

El arquitecto Hans Vermeulen posa subido a la piedra angular impresa en 3D de una casa frente a un canal de Amsterdam. Los bloques con los que se construirá la vivienda (el de la imagen pesa unos 180 kilos) se imprimirán con un compuesto bioplástico, el 80% del cual será aceite vegetal.

Foto: Robert Clark

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MM8299 140211 002855. El lado perverso

El lado perverso

Con un disparo que resonó en el mundo entero, el activista político Cody Wilson sobresaltó a las fuerzas de seguridad en 2013 cuando probó con éxito su Liberator monotiro del calibre 38, pero estas pistolas de impresión 3D no siempre funcionan. Desde entonces se han ensayado otros diseños de pistolas de plástico, y una empresa ha llegado a imprimir en metal una Browning modelo 1911 del calibre 45 totalmente operativa.

Foto: Robert Clark

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Solid Concepts 049. El lado perverso

El lado perverso

Esta pistola automática del calibre 45 está lista para ser montada a partir de 40 piezas metálicas impresas con polvo de metal. La empresa Solid Concepts fabricó en sus instalaciones de Austin, Texas, la primera pistola metálica impresa en 3D del mundo totalmente operativa. Para demostrar las capacidades de esta tecnología se realizó una prueba de tiro en la que se efectuaron con éxito miles de disparos. «Si tu mente es capaz de imaginarlo, prácticamente podrás crearlo», dice Eric Mutchler, el ingeniero del proyecto.
 

Foto: Eric Mutchler, Solid Concepts Inc.

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MM8299 131007 00422. Estructuras óseas

Estructuras óseas

Esta silla de una sola pieza que imita el aspecto esponjoso del tejido óseo humano se imprime, capa a capa, en una resina epoxi líquida que se endurece al exponerla a un láser. A continuación se introduce la silla en un horno de luz ultravioleta para que se solidifique totalmente.

Foto: Robert Clark. Fuentes: Mathias Bengtsson Studio (diseño de la silla); Materialise (impresión)

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MM8299 131008 00650. Imaginación sin límites

Imaginación sin límites

Un cráneo de ave sirvió de inspiración para este zapato de tacón alto, realizado con poliamida, un material resistente y flexible que puede imprimirse con un elevado grado de detalle. En el proceso de impresión, un láser calienta un polvo muy fino y para fundir las capas.


 

Foto: Robert Clark. Fuentes: Marieka Ratsama, Kostika Spaho (diseño del zapato); Materialise (impresión)

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MM8299 131009 02381. Diseños infinitos

Diseños infinitos

Esta pantalla de lámpara está formada por dos anillos entrelazados y también se ha fabricado con poliamida.

 

Foto: Robert Clark. Fuentes: Jiri Evenhuis, Bathsheba Grossman y .MGX (diseño de la lámpara); Materialise (impresión)

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MM8299 140304 006842. Trabajo en equipo

Trabajo en equipo

La modelo Devon Windsor se prepara para salir a la pasarela en el desfile de moda prêt-à-porter de la ciudad de la Moda y del Diseño de París. El vestido que lleva, producto de la colaboración entre una diseñadora de moda y una arquitecta, se confeccionó en una impresora 3D.

 Iris Van Herpen (diseñadora), Julia Koerner (arquitecta). Manufacturado en colaboración con Materialise
 

Foto: Robert Clark

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MM8299 131008 01692. Piezas de reemplazo

Piezas de reemplazo

Una maqueta muestra una placa de titanio bajo el rostro de un paciente que perdió el pómulo, la mandíbula superior y el ojo derecho a causa de un cáncer. Los ingenieros creadores del implante se basaron en escáneres digitales del lado sano del rostro y trabajaron con una impresora 3D.

Foto: Robert Clark. Fuente: Jan De Cubber

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MM8299 140818 013078. Reducción de escalas

Reducción de escalas

Un grupo de investigadores de Harvard ha creado la batería de ion litio más pequeña del mundo, de tan solo un milímetro de ancho, que podría proveer de energía a los implantes médicos.

Foto: Robert Clark. Fuente: Equipo de Lewis, Universidad Harvard

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MM8299  140423 008695. Imprimir vida

Imprimir vida

Este «andamio» que brilla bajo la luz de una lámpara ultravioleta se fabricó en un laboratorio de la Universidad Harvard que utilizó un método similar para imprimir en 3D tejido orgánico vascularizado con tintas biológicas. Los investigadores esperan que con el tiempo existan tejidos imprimibles para ensayar fármacos, regenerar zonas del cuerpo y, a la larga, trasplantar órganos. 

Foto: Robert Clark. Fuente: Equipo de Lewis, Universidad Harvard

Tan revolucionaria como la imprenta de Guttemberg, la impresión 3D está dando nueva forma al futuro.

Piezas de motor de cohete, figuritas de chocolate, réplicas de pistolas que disparan de verdad, una típica casa de canal holandesa, gafas de sol de diseño, un automóvil biplaza increíblemente rápido, un bote de remos, un prototipo de oreja biónica, pizzas… Apenas transcurre una semana sin que la tecnología de impresión tridimensional nos depare una sorpresa.

Aunque parezca salida de Star Trek (el replicador de materia de la nave espacial sintetizaba cualquier cosa), cada día que pasa la impresión 3D es más una realidad. De hecho, la NASA está haciendo ensayos con una impresora 3D en la Estación Espacial Internacional para ver si puede fabricar raciones de comida, herramientas y piezas de repuesto durante las misiones prolongadas.

Aquí en la Tierra la perspectiva de futuros negocios no se hace esperar. Airbus prevé que en 2050 construirá aviones enteros con piezas impresas en 3D. GE ya está imprimiendo el interior de las boquillas de los surtidores que inyectan el combustible en los reactores. Y las grandes empresas no son los únicas interesadas.

La fabricación aditiva –otra manera de llamar a la impresión 3D– existe desde hace unos 30 años

«Hay consenso en que la impresión 3D va a tener un papel importantísimo en el futuro», dice Hedwig Heinsman, una de las socias de DUS, el estudio de arquitectura holandés que está imprimiendo una casa a orillas del canal Buiksloter de Amsterdam.

En un plazo de tres años, una impresora de seis metros de alto –la KamerMakercreadora de habitaciones»)– fabricará muros, cornisas y estancias, experimentando con materiales, diseños y conceptos. «Llegará el día en que uno podrá escoger y descargar planos de viviendas como quien se compra algo en iTunes, perso­nalizarlos con un par de clics en el teclado, encargar que le pongan una impresora en su solar y fabricar la casa», añade Heinsman.

La fabricación aditiva –otra manera de llamar a la impresión 3D– existe desde hace unos 30 años. Si últimamente se habla tanto de ella y se hacen predicciones tan ambiciosas y epatantes es porque su tecnología avanza a un ritmo de vértigo. Sin embargo, existe una diferencia abismal –y acaso insalvable– entre las capacidades de las supersofisticadas impresoras 3D comercia­les y lo que uno puede hacer con una modesta impresora doméstica. El funcionamiento de una impresora 3D es muy similar al de una impresora de sobremesa, solo que, en vez de usar tinta, «imprime» en plástico, cera, resina, madera, hormigón, oro, titanio, fibra de carbono, chocolate… y hasta tejido orgánico. Los inyectores de una impresora 3D van depositando capas sucesivas del material elegido, sea en líquido, en pasta o en polvo. Algunos se endurecen sin más; otros necesitan calor o luz para fundirse.

Hoy basta con tener una idea y algo de capital para poner en marcha una fabricación a pequeña escala

El elevado coste de mecanizar una fábrica siempre ha supuesto una barrera para el desarrollo de productos superespecializados, pero hoy basta con tener una idea y algo de capital para poner en marcha una fabricación a pequeña escala: con un ordenador y un software de diseño se crea el plano tridimensional del objeto deseado, y una empresa de impresión 3D hace el resto.

Dado que las especificaciones del producto se pueden modificar desde un simple teclado, esta tecnología es perfecta para series limitadas, prototipos o creaciones únicas, como la maqueta a escala 1:3 de un Aston Martin DB5 de 1964 que se imprimió para hacerla volar por los aires en la película de James Bond Skyfall.

Y como las impresoras 3D fabrican los objetos poco a poco, poniendo material solo donde se necesita, pueden crear objetos de geometrías muy complejas que no es posible obtener mediante la inyección de material en moldes; además, a menudo son mucho más ligeros e igual de resistentes. También pueden producir objetos de formas muy intrincadas en una sola pieza, como las boquillas de titanio que fabrica GE para los surtidores de combustible, que de otro modo habría que hacer ensamblando al menos 20 piezas.

Esa superprecisión que permite la creación de piezas complejas y ligeras es la que hace posible que ya se estén fabricando cosas antes inimaginables. Unos investigadores de Harvard han imprimido tejido orgánico vascularizado, un paso crucial en el camino hacia el trasplante de órganos humanos impresos a partir de las propias células del paciente. «Es el objetivo último de la bioimpresión 3D», dice Jennifer Lewis, directora de la investigación.

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La fabricación aditiva es mucho más lenta que la tradicional, aunque quizá no por mucho tiempo, preconiza Hod Lipson, profesor de la Universidad Cornell con una larga carrera en la investigación de la impresión 3D. «Asistimos a avances en la velocidad, la resolución y los materiales de impresión; además están desarrollándose impresoras capaces de imprimir con múltiples materiales y de crear objetos con piezas funcionales y circuitos activos», afir­­­ma Lipson. Su equipo imprimió una réplica del telégrafo de Samuel Morse. En un guiño a la historia, lo probaron telegrafiando el mismo mensaje que Morse envió en 1844: «What hath God wrought?» (algo así como «¡Qué maravilla ha creado Dios!»).

Tal vez Dios creara los principios, pero el ser humano está pulsando los botones. En mayo de 2013 un activista político llamado Cody Wilson saltó a los titulares al anunciar que había disparado la primera pistola impresa en 3D: la Liberator, del calibre 38 y monotiro, fabricada con plástico por valor de 60 dólares.

No obstante, fabricar un arma que funcione no es tan sencillo, ni tan barato. Cuando una empresa de California, Solid Concepts, imprimió una edición limitada de cien pistolas Browning modelo 1911 del calibre 45, lo hizo con una impresora y unas instalaciones cuyo valor ronda el millón de dólares.

«A los criminales les resulta más fácil comprar o robar un arma que empezar a hacer experimentos con una impresora 3D, para acabar encontrándose con una masa informe de plástico o, aún peor, algo que les explote en las manos», dice Jonathan Rowley, de la empresa londinense de impresión 3D Digits2Widgets.

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Pocos de nosotros sufriremos una decepción por no poder im­­primir en 3D una pistola barata, pero muchos podemos quedar defraudados al comprobar que en vez de un objeto perfecto obtene­mos una masa amorfa. «La gente lee sobre las maravillas que se están fabricando con tecnología de impresión 3D, lo cual les induce a creer que pueden hacerlo ellos mismos en su casa y conseguir verdaderas obras maestras –dice Rowley–, pero no será así.»

Quizás en el futuro las impresoras domésticas nos permitan fabricar lo que nos plazca, pero mientras llega ese día Rowley predice una revolución en nuestra sociedad, una sociedad en la que las impresoras 3D comerciales posibilitarán a la gente que ensaye ideas que en otro tiempo no habrían pasado de ser un mero boceto en una servilleta de papel.