10 formas en las que la impresión 3D está impactando positivamente al mundo

Durante mucho tiempo, la impresión 3D ha estado en los titulares de todo el mundo, principalmente en los Estados Unidos. Para la frustración de la mayoría de la industria, esta significativa atención de los medios de comunicación ha sido captada por el siempre notorio debate sobre las armas impresas en 3D, reiniciado por la decisión del gobierno americano de legalizar la proliferación de armas imprimibles en 3D. “Una pistola impresa en 3D es una muerte descargable”, expresó un titular de CNN por la actriz Alyssa Milano. “Los nuevos diseños de pistolas impresas en 3D son una catástrofe que se avecina”, enunció el Telegraph.

Y aunque siempre valdrá la pena hablar sobre la regulación y el control de armas (¡especialmente en los Estados Unidos!), el papel de la impresión 3D en el asunto desafortunadamente eclipsa muchos de los aspectos no destructivos e increíblemente positivos para los que la gente está utilizando las impresoras 3D. Para resaltar algunos de los impactos positivos que la impresión 3D está teniendo en todo el mundo, he aquí una lista de algunas de las principales formas (no enumeradas en orden de importancia) en que la tecnología está haciendo una diferencia para el medio ambiente, la salud, la cultura y muchos otros aspectos.

Ayuda ante catástrofes

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El X Vein, un drone impreso en 3D usado como ayuda ante catástrofes

En los últimos años, los beneficios de utilizar la impresión 3D para diversos esfuerzos de ayuda en casos de catástrofes se han hecho cada vez más evidentes. Quizás el uso más convincente de la impresión en 3D para el alivio de desastres fue el de Field Ready, una ONG orientada a la tecnología, que confió en la impresión 3D para hacer conexiones de agua y arandelas sobre la marcha después del severo terremoto en Nepal en abril de 2015. En otras palabras, la idoneidad de la impresión 3D para producir piezas de repuesto tiene el potencial de ayudar a las comunidades en áreas de desastre a reconstruir la infraestructura más rápidamente.

Desde otra perspectiva, fabricantes en Japón idearon un avión no tripulado o drone impreso en 3D, el X VEIN, diseñado para ayuda rápida en casos de catástrofes, específicamente para misiones de búsqueda y rescate.

De manera similar, varias empresas de construcción por impresión 3D, como Contour Crafting, han señalado que sus tecnologías de impresión 3D in situ podrían implementarse en zonas de desastres para reconstruir hogares de manera efectiva en costo, tiempo y mano de obra.

Viviendas Económicas

Esta casa podría ser impresa en 3D por menos de $4000

La última aplicación de ayuda ante catástrofes para la impresión 3D también puede tener un impacto positivo fuera de las áreas de desastre, ya que la vivienda impresa en 3D se ha considerado como una posible solución de viviendas para bajos ingresos. A principios de este año, ICON y New Story ocuparon los titulares por su casa impresa en 3D por $ 4 000. Según se informó, la tecnología de impresión 3D utilizada para su construcción es capaz de construir una casa de 600-800 pies cuadrados, de una sola planta, en menos de 24 horas, y está destinada, a la larga, a producir viviendas en áreas en desarrollo.

La agencia de diseño creativo Framlab también propuso el desarrollo de cápsulas impresas en 3D como ayuda a las personas sin hogar de Nueva York y, eventualmente, para combatir la carencia de vivienda en muchas ciudades. El proyecto de la cápsula, llamado Homed, consiste en una carcasa exterior prefabricada de aluminio, con módulos internos de policarbonato impresos en 3D, y equipada con una gama de interiores personalizables.

Prótesis para niños, con estilo y a precios razonables

La impresión 3D permite hacer prótesis modernas y económicas

Casi tan pronto como las tecnologías de impresión 3D estuvieron disponibles y a bajos precios, literalmente docenas de proyectos se han centrado en usarlas para producir prótesis a costos viables para personas de países en desarrollo o para niños. La asociación y comunidad de e-Nable se encontraban entre los primeros, pero siguieron muchos otros. Proyectos como Open Bionics y compañías como 3D Life Prints lo llevaron al siguiente nivel en términos de complejidad y alcance.

Open Βionics, por ejemplo, funciona como una iniciativa de código abierto para el desarrollo de dispositivos robóticos y modulares manos de robots protésicas, ligeras y asequibles, que pueden reproducirse fácilmente utilizando materiales listos para usar. Sus manos de robot cuestan menos de $100 y pesan menos de 200 gr, mientras que su nueva mano protésica antropomórfica cuesta menos de $200 y pesa menos de 300 gr.

Glaze Prosthetics utiliza la impresión 3D para hacer que prótesis geniales. La compañía decidió ayudar a los amputados con problemas, convertir su condición en una ventaja y proporcionarles equipos de superhéroes: prótesis realmente impresionantes impresas en 3D.

Transporte más eficiente = menos contaminación

Una optimizada pieza de avión, impresa en 3D, de APWORKS, Airbus Group

Se pueden escribir cientos de páginas sobre los beneficios que la impresión 3D está brindando a industrias como la aeroespacial, la aviación, la automoción e incluso la producción de energía (de hecho, hemos escrito cientos de páginas sobre estos temas, en nuestros informes de la empresa Smartech Publishing). No obstante, estrictamente en términos de beneficios inmediatos para la humanidad, el uso de la impresión 3D en la fabricación industrial puede ayudar de muchas maneras. Por ejemplo, reduciendo el desperdicio y produciendo bajo demanda. Con todo, uno de los mayores beneficios es la reducción de peso a través de la optimización geométrica de la pieza. Esto puede ser rentable solo mediante el uso de la AM y, en un futuro próximo, reducirá las emisiones de los aviones y los automóviles en millones de toneladas.

Por cierto, muchas tecnologías actuales de impresión 3D basadas en energía directa de metal (fusión de lecho de polvo y deposición de energía dirigida) consumen mucha energía. Esto, sin embargo, es un problema completamente relativo si la energía utilizada se produce a partir de fuentes renovables ubicadas cerca de la planta de producción. Además, las tecnologías recientes, como el chorro de aglomerante metálico a nivel de producción, pueden reducir significativamente el consumo de energía.

Salvando los arrecifes de coral

Estudio piloto de prueba sobre técnicas de restauración a gran escala que acondicionan sustratos de asentamiento en México

Algunos de los ecosistemas más diversos del planeta, los arrecifes de coral, son también algunos de los más frágiles. Especialmente en los últimos años, los ecosistemas submarinos han sufrido enormemente por el aumento de la temperatura del agua y no se espera que sobrevivan durante mucho más tiempo.

La sombría realidad de los arrecifes de coral se ve impulsada en cierta medida por una serie de esfuerzos recientes para utilizar la impresión 3D con la idea de revitalizar el crecimiento de los corales y mantener las numerosas especies acuáticas que viven en los arrecifes. Uno de estos esfuerzos está siendo anunciado por Emerging Objects, Boston Ceramics y la organización SECORE y consiste en sustratos de asentamiento impresos en 3D que satisfacen las necesidades de las larvas de coral, así como los requisitos para una restauración efectiva de los arrecifes.

Fabien Cousteau (nieto del famoso oceanógrafo Jacques Cousteau), también ha sido un defensor de la integración de los corales artificiales impresos en 3D entre los arrecifes. Debido a la capacidad de la impresión 3D para crear geometrías y texturas internas, se pueden imitar las estructuras reales de coral. La esperanza es que al colocar estos corales similares en el océano, los pólipos de coral puedan crecer alrededor de ellos y las especies que dependen del coral para su protección pueden prosperar.

Mejor y más asequible atención médica

Más de 100 000 reemplazos de cadera han sido impresos en 3D usando, hasta la fecha, la tecnología Arcam

Aunque es posible que no lo sepas, la impresión 3D ya se está utilizando para proporcionar atención médica y dental más asequible y más eficiente. Los implantes personalizados de titanio y polímeros impresos en 3D ya se han implantado en miles de pacientes con excelentes resultados. Los reemplazos de cadera, columna vertebral y rodilla impresos en 3D son comunes hoy en día, ya que las tecnologías AM pueden usarse para producir estructuras más ligeras y más eficientes, las cuales promueven la integración ósea (osteointegración) a través de complejas estructuras trabeculares y entretejidas. Casi todas las principales empresas de fabricación de implantes los ofrecen ahora, ya que las comisiones reguladoras en Europa, China y los Estados Unidos han aprobado docenas de aplicaciones.

Una situación similar está emergiendo en el cuidado dental. Los laboratorios de ortodoncia de todo el mundo están utilizando tecnologías 3D para hacer que el cuidado dental sea más asequible. Ahora se puede utilizar la impresión 3D para producir modelos dentales, reemplazos de metal e incluso reemplazos temporales. Pronto, se podrá utilizar la impresión 3D, incluso para prótesis dentales permanentes, hechas de polímeros avanzados para que todos, en cualquier lugar, tengan acceso a una mejor atención dental.

Además, los cirujanos utilizan cada vez más la impresión 3D (aunque todavía no lo suficiente) para preparar cirugías complejas. Algunas de estas cirugías serían imposibles sin permitir que los cirujanos se preparasen para todas las eventualidades, utilizando modelos físicos impresos en 3D del área sea órganos, venas, arterias o nervios, que van a operar. Hay muchos ejemplos, pero algunos sobresalen sobre muchos otros, como es el caso de dos gemelos unidos que fueron exitosamente separados con el apoyo de la tecnología de 3D Systems en 2017.

Órganos bioimpresos en 3D

Férula traqueal impresa en 3D, similar a la utilizada para Kaiba Gionfriddo

Aunque la bioimpresión en 3D está abriendo increíbles posibilidades para el futuro, la idea de los órganos de reemplazo bioimpresos, como los riñones y los hígados, es tan descabellada como la idea de que los delincuentes armados con pistolas impresas en 3D se apoderarán del mundo. Al mismo tiempo, algunas partes clave del cuerpo humano ya pueden imprimirse en 3D utilizando materiales bio-compatibles y bio-reabsorbibles para salvar la vida de los pacientes. Un ejemplo clave es el caso de Kaiba Gionfriddo, quien recibió una tráquea impresa en 3D para curarlo de su Traqueobroncomalacia (una condición que causa el colapso de la tráquea en bebés pequeños).

Otro ejemplo típico de los órganos impresos en 3D es el uso de la impresión 3D para producir válvulas cardíacas e injertos óseos implantables. En un futuro cercano, es posible que veamos la impresión 3D utilizada para producir tejido cardíaco, implantes de cartílago (para narices, orejas, rodillas y discos vertebrales), injertos de piel e incluso córneas. La Bioimpresión también se utiliza en el desarrollo y prueba de nuevos medicamentos y en gran medida se está implantando en la industria cosmética para eliminar por completo las pruebas en animales.

Conservación cultural y arqueológica

Una réplica impresa en 3D de un artefacto de Palmira

La destrucción por parte del ISIS, y otras organizaciones terroristas, de preciosas obras de arte del patrimonio de la humanidad, como los gigantes Budas en Afganistán o la antigua ciudad de Palmira en Siria, conmocionó al mundo e impulsó a muchos artistas, arqueólogos y ONG a trabajar juntos para reconstruirlas, reemplazarlas o protegerlas de futuros peligros. Las tecnologías de escaneo 3D e impresión 3D se han utilizado para reconstruir y preservar artefactos invaluables tales como el sitio de entierro, e incluso la momia completa, de Tutankamón, así como para reconstruir partes de la ciudad de Palmira. El estudio Factum Arte ha trabajado en varios de estos increíbles proyectos de conservación.

Simultáneamente, la impresión 3D también se puede utilizar en la educación y para hacer que los artefactos artísticos e históricos estén más disponibles para aquellos que sufren discapacidades visuales o de movimiento, así como para aquellos que viven en áreas remotas del mundo. Dar a la pintura una forma física o permitir que las personas toquen réplicas de artefactos que deben mantenerse bajo cubiertas protectoras, y reproducirlas en casi cualquier lugar del mundo, está cambiando radicalmente la forma en que las personas acceden y aprenden sobre el arte y la historia. De hecho, el proveedor de servicios de impresión 3D Materialise recientemente llegó tan lejos como para imprimir en 3D un mamut en tamaño completo.

Dispositivos médicos y de laboratorio más accesibles

A escala global, la fabricación aditiva está ayudando a democratizar la innovación. No es necesario un montón de capital o acceso a equipos de fabricación industrial para desarrollar y crear prototipos de un producto, solo una impresora 3D y algo de inspiración. Hemos visto a esto tener efecto en sorprendentes maneras, con muchos innovadores que desarrollan productos médicos y dispositivos de laboratorio para ayudar a las personas que no pueden tener acceso a instalaciones médicas de vanguardia.

Prototipo del dispositivo MucoJet de UC Berkeley

Por ejemplo, investigadores de la Universidad RMIT en Australia desarrollaron recientemente un microscopio, impreso en 3D y con clip para Smartphone, que podría ayudar a las comunidades remotas, y en desarrollo, a determinar la calidad del agua potable, lo que podría ayudar en el diagnóstico de parásitos o malaria. El dispositivo, accesible y de bajo costo, también ha sido hecho con código abierto, por lo que casi cualquier persona puede recrearlo.

Otro interesante proyecto es un sistema de entrega oral, impreso en 3D, para vacunas de UC Berkeley. Aunque aún se encuentra en desarrollo, el dispositivo MucoJet impreso en 3D podría hacer las vacunas libres de agujas para la próxima década. Esto facilitaría la administración en partes del mundo con personal con poco entrenamiento o de limitado acceso a los sitios esterilizados de inyección.

Educación STEM

La impresión 3D está jugando un papel cada vez más importante en la promoción y el fomento de la educación STEM entre los jóvenes estudiantes. Con su capacidad para producir objetos físicos, la tecnología proporciona una forma práctica para que los niños aprendan y se involucren en una variedad de temas.

Con las impresoras 3D desarrolladas específicamente para el aula, y con proyectos como el Programa de Educación de GE Additive, un número creciente de niños está aprendiendo sobre diseño 3D, CAD, programación y procesos de fabricación con la ayuda de la impresión 3D. Incluso los niños pequeños pueden aprender sobre el proceso de producción y los programas de modelado 3D con software e impresoras 3D para niños.

En otros lugares, las impresiones 3D se utilizan para producir modelos táctiles para ayudar a los estudiantes a aprender cosas acerca de la Salud Mental, la Robótica y otras más. En general, la creatividad que ofrece la impresión 3D la convierte en una tecnología perfecta para presentar a los estudiantes todo tipo de temas relacionados a toda clase de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas.

Esto es solo el comienzo…

Esta lista está incompleta en gran parte. Ya hemos pensado en muchos otros beneficiosos usos de la impresión 3D y continuaremos actualizándola. Mientras tanto, si hay otras beneficiosas aplicaciones de la impresión 3D que le gustaría ver aquí, escríbanos a info@3dpbm.com y nos aseguraremos de incluirlo lo antes posible.

 

 

Traducido de:  10 ways 3D printing is positively impacting the world, artículo original de Tess Boissonneault

 

 

Sobre Evelin Maza

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