La impresión 3D avanza a pasos de gigante, buena parte de las nuevas prestaciones hace cuatros día eran de absoluta ciencia ficción. Hace casi un año, en la entrada «Tecnología asombrosa!!» os dejaba una primera pincelada de estos avances, pero cuando aún no han transcurrido 365 días, se amontonan las novedades…
Si os interesa el tema, a continuación os esperan cositas como el avance en el campo medico de estos aparatos, como afectara a la construcción, el hecho de ya poder imprimir pelo, o la entrada de HP en el mundillo. Pero no todo son luces en el camino, puesto que ya nos podemos preguntar por el DRM de estas impresoras… ¿Una impresora que no deje imprimir cosas con copyright?
La impresión en 3D en el campo de la medicina
Llevamos ya muchos años escuchando que las impresoras 3D van a ser el futuro de la medicina, entre otros muchos campos, pero ¿están ya en nuestra vida diaria o nos toca esperar a que esté más madura la técnica?
Poder imprimir objetos tridimensionales en multitud de materiales (diferentes tipos de plástico, resina, titanio, otros metales etc…) abre un abanico inmenso para multitud de aplicaciones. Centrándonos en el ámbito médico, tener esta capacidad supone una individualización de tratamientos enorme, pudiendo prácticamente personalizar cada pieza física que ofrezcamos al paciente.
Dentro de la medicina son muchos los campos en los que las impresoras 3D están suponiendo un gran avance. Hagamos un repaso por ellos centrándonos en qué cosas podemos ver a día de hoy y para cuáles nos toca esperar.
Creación de prótesis personalizadas
Es en lo que primero piensa uno al hablar de impresión 3D: crear piezas protésicas individualizadas. Las prótesis “clásicas” son extremadamente caras y, aunque las casas comerciales ofrezcan diferentes modelos con gran variedad de tamaños, una similitud total con el paciente es prácticamente imposible.
Mediante modelos a través de pruebas de imagen (principalmente tomografía computarizada) podemos crear piezas que encajen al 100% con la anatomía única de la persona a tratar.
Además, estas piezas impresas tienen un precio menor, ya que se crean según se necesiten y no dependen tanto de las grandes compañías que desde siempre han copado el mercado. El abaratamiento de costes tiene especial importancia en niños: estos irán creciendo y deberemos recambiar las prótesis cuando estas se queden pequeñas. Precios más asequibles nos permiten recambiar las prótesis cada cierto tiempo, teniendo la seguridad de que cada una que coloquemos será la perfecta en ese instante.
Ortodoncia
Ha sido el ámbito en el que primero ha tenido presencia la impresión 3D. En ocasiones los clásicos “brackets” pueden ser reemplazados por alineadores/retenedores de materiales plásticos. Estos son más estéticos que los brackets convencionales ya que se fabrican transparentes y además son más cómodos debido a que se pueden retirar para comer.
Su precio solía ser elevado, pero la llegada de las impresoras 3D ha permitido una rebaja de los mismos, siendo incluso posible para el ortodoncista disponer de impresora 3D profesional propia (con precios a partir de 4500-5000 euros), permitiendo rebajar el precio y ofrecer un tratamiento más preciso e individualizado.
Incluso hay un caso reciente de un estudiante de diseño que, cansado de su sonrisa con un par de dientes mal posicionados y su poco presupuesto, decidió imprimirse su propia ortodoncia con la impresora 3D de su universidad, con un estupendo resultado. Aunque (al igual que el propio autor de la misma) desaconsejamos esta práctica, no deja de ser un caso tremendamente curioso.
Estudios clínicos
Se están empezando a crear bioimpresoras capaces de reproducir tejido humano
En los ensayos clínicos clásicos la fase del uso del fármaco en humanos siempre se precede de la utilización de modelos animales. Esto cada vez genera más controversia, reclamando las asociaciones de defensa de los animales algún método para evitar la experimentación animal.
Si bien hoy día esta fase es irrenunciable, el uso de impresión 3D de tejidos vivos supone una alternativa a corto-medio plazo. Todavía el número de tejidos disponibles para ello es extremadamente limitado (principalmente tejido hepático), pero la buena noticia es que ya es posible su uso. Quizás en un futuro sea posible la formación de un organismo con todos sus órganos en los que experimentar, aunque esto abra otro debate ético diferente.
Órganos humanos
El doctor Anthony Atala muestra un riñón creado con una impresora 3D durante una charla TED
La falta de órganos para trasplantes es un asunto de gran actualidad. La gente hoy día vive más tiempo, lo que repercute en un aumento en la cantidad de personas que requieren un nuevo órgano. Asimismo, la concienciación ciudadana y los avances tecnológicos de los vehículos han provocado una gran disminución de accidentes de tráfico.
Esto evidentemente es motivo de celebración, pero por desgracia suponían una fuente tremendamente importante de pacientes jóvenes con órganos sanos que fallecían y podían convertirse en donantes. Por tanto, la creación de órganos apoyados en la impresión 3D se convierte en una prioridad en el ámbito médico.
Ahora bien, a pesar de esto quizás sea el terreno en el que la técnica anda más verde. El principal problema al que nos enfrentamos es que los órganos sólidos como el hígado o riñón tienen multitud de vasos sanguíneos, los cuales tienen unas propiedades biológicas imposibles de reproducir con la tecnología actual.
Se está avanzando en la creación de matrices orgánicas, en las que se imprime el “andamiaje” del órgano poblándose el mismo con células que crean la estructura orgánica del órgano y los vasos sanguíneos. Los resultados son prometedores, pero todavía modestos. Todavía nos queda mucho recorrido para poder “imprimirnos” un riñón cuando nos el nuestro nos falle.
Probablemente sea Organovo, empresa de biotecnología radicada en San Diego, la que más está avanzando en este aspecto. Hoy día ofrece servicios de tejidos biológicos para realización de investigación (como lo anteriormente comentado), estando los procesos de creación de órganos propiamente dichos en estudio.
El único órgano en el que la impresión 3D está comenzando a ser usada de manera más inmediata es la piel (recomiendo la charla TEDx Madrid sobre el asunto, breve y muy interesante). Esto es debido a que los vasos sanguíneos discurren por debajo de la piel, permitiendo colocar encima nuestra piel “impresa” y usar los vasos ya presentes en el paciente, evitando el problema que tenemos con otros órganos.
Realmente no es una impresión como tal (no se imprime “plástico” para reemplazar la piel), sino que se usa la impresora para conseguir el crecimiento de células de la piel de una manera más automatizada que cuando se realiza de manera “manual”, usando como sustrato células del paciente.
Pastillas 3D
Hay muchos pacientes que toman 5-10 pastillas al día, generalmente gente mayor, con patologías que exigen un control preciso de las dosis.
Las impresoras 3D permiten la creación de pastillas personalizadas en las que combinar varios tipos de principios activos. Se podría acabar el “me tomo media pastilla de la roja, un cuarto de la amarilla y dos de las verdes”, pudiendo reducir todo esto a un único comprimido personalizado en cada toma. Esto evitaría olvidos y dosis incorrectas.
También serviría para crear pastillas personalizadas para niños, minimizando que los mismos adquieran el rol de enfermo: dar píldoras con formas divertidas podría hacer más fácil tratar a niños con problemas crónicos.
El problema que ha tenido esta técnica ha sido que las impresoras 3D trabajan mediante moldeado por calor, siendo incompatibles con el uso de medicamentos debido a que estos perdían sus características farmacológicas con las altas temperaturas.
Esto se ha solucionado con el uso de la técnica estereolitográfica, en la que los materiales utilizados como vehículo de los principios activos son fotopolimerizables. Esto significa que, aplicando luz ultravioleta, conseguimos que el material solidifique, salvaguardando las propiedades de los compuestos medicamentosos.
Curiosamente esta técnica es la más antigua en la realización de piezas 3D, pero no había sido usada antes para este propósito.
Si bien es muy prometedor, todavía queda bastante para ver el uso generalizado de las impresoras en este ámbito. Todavía no han sido aprobadas para su uso médico, y las pruebas con medicamentos se limitan a un número muy reducido de los mismos. Son necesarios estudios clínicos más amplios.
Un futuro no tan lejano
Como vemos, aunque prometedoras, las impresoras 3D necesitan cierto recorrido para convertirse en algo cotidiano en el ámbito médico. Visitando Createc (pionera en Granada en impresión 3D) nos explican cómo poco a poco diferentes profesionales sanitarios van requiriendo este tipo de servicios. Los primeros, como comentábamos, han sido los ortodoncistas. Esto es debido a que las piezas usadas por ellos no se implantan en el cuerpo, por lo que la biocompatibilidad necesaria de las mismas es menor y su manejo es más sencillo. Poco a poco más profesionales van añadiendo a su práctica diaria estas técnicas.
Un mundo de prótesis, medicamentos y órganos impresos en tres dimensiones es lejano, pero vamos progresando.
La impresión 3D en arquitectura: la primera oficina operativa
Sólo necesitaron tres semanas, exactamente 17 días para crear desde un cero las primeras oficinas impresas en 3D totalmente funcionales, y decimos que son las primeras porque ya hemos visto prototipos creados a base de la impresión 3D, pero que al final quedaron en eso, en prototipos y al día de hoy nadie vive ni trabaja allí, no hasta el momento.
Este logro se llevó a cabo en Dubai, la ciudad donde todo es posible, donde finalmente han inaugurado un proyecto que dieron a conocer el año pasado, al que ellos se refieren como el «primer edificio», pero vamos, sólo tiene una planta, por ello es más un espacio de oficinas creado totalmente con impresión 3D.
El proyecto inicial apuntaba a un área de 600 metros cuadrados, pero finalmente fueron 823 metros, todo creado con una increíble impresora 3D de 36,5 metros de alto y 12 metros de ancho, la cual es capaz de crear estructuras de hasta dos pisos, pero que en esta ocasión, y al tratarse del primer proyecto de este tipo, sólo se mantuvo en una planta, donde se crearon módulos para oficinas en un tiempo récord de sólo 17 días.
Toda la estructura fue creada con un material creado a base de hormigón especial blindado (SRC), plástico reforzado con fibra (FRP) y fibra de vidrio reforzada con yeso (GRG), además de que los interiores, acabados y algunos muebles y objetos también fueron fabricados con una impresora 3D.
Durante la construcción sólo se necesito una persona que estuvo supervisando que el trabajo se realizara de forma correcta, además de que era la persona encargada de los modelos 3D y la programación del software. Posteriormente se incorporaron 18 trabajadores entre electricistas, instaladores e ingenieros, quienes dieron los toques finales.
Lo más impresionante de todo, además de las tres semanas de construcción, es que el presupuesto total de la obra fue de sólo 140.000 dólares, incluyendo materiales y mano de obra, un logro que nos dice que la impresión 3D podría ser el futuro de la construcción, ya que los avances que ofrece son realmente impresionantes ante lo que hoy tenemos en este campo.
Por supuesto estas oficinas tenían que representar algo importante para la ciudad, por lo que serán la sede temporal de la ‘Fundación Futuro de Dubai’, que es la encargada de la construcción del Museo del Futuro, que una vez terminado, estas oficinas pasarán a ser la sede oficial de este importante proyecto, que por cierto también será impreso en 3D. Estos esfuerzos tienen el objetivo de impulsar esta tecnología, para que en 2030 al menos el 25% de las nuevas construcciones en Dubai sean fabricadas por medio de la impresión 3D.
A Airbus le ha dado por imprimir motos eléctricas, y crea cosas tan ligeras y alienígenas como Light Rider
El cuadro de esta futurista moto lo ha hecho APWorks, una empresa de Airbus, que ha querido demostrarnos hasta donde se puede llegar con la impresión 3D. Se han empleado materiales metálicos, nada de plástico, y se ha conseguido un peso de solo 34 kilogramos para el conjunto.
Una cantidad que no es una pluma, pero que bien podríamos situar más cerca de una bici que de una moto. El cuadro, que es lo que ha sido impreso con Scalmalloy – aleación principalmente de aluminio con magnesio – se utiliza en aviones, y pesa únicamente 5,8 kilos.
Hablamos de un peso que es un 30% menos que la estructura que suelen soportar este tipo de motos eléctricas. Airbus asegura que es capaz de crear una resistencia similar al titanio a partir de un polvo con los materiales base, que imprime con tecnología láser.
Gran parte de culpa de la disminución del peso la tiene el software de APWorks, que consigue determinar esos agujeros y dejar la estructura justa para soporta el mayor peso con el mínimo material.
La moto se llama Light Rider – casa con su principal característica – y utiliza energía eléctrica para propulsarse. Sus creadores aseguran que el motor de 6 kW puede llegar a cumplir con una autonomía de 60 kilómetros por carga. La velocidad máxima es de 80 kilómetros por hora.
No esperes poder comprar una con facilidad, Airbus ha lanzado una versión muy limitada de 50 unidades, a un precio de 56.095 dólares cada una. Se puede reservar en la página web.
El MIT descubre como imprimir pelo en nuestra propia casa
Esta mañana os hablábamos de cómo la impresión 3D está teniendo éxito en el mundo de las cosas grandes. Podemos imprimir un edificio de oficinas de una planta casi sin despeinarnos, pero el mundo de lo muy pequeño es otra cosa.
Hay estructuras, tejidos y «soluciones biológicas» que suponen todo un reto a la hora de reproducirlos con una impresora 3D. Cosas más comunes de lo que creemos, como el pelo. Ahora, un equipo de investigadores del MIT acaba de presentar una forma de hacer pelo ultrafino y programable. La ocasión la pintan calva.
De vuelta al increíble mundo del Tangible Media Group
Ya os hemos hablado otras veces del Tangible Media Group, un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachussetts que están obsesionados con poder programar el espacio físico de la misma manera que programamos el espacio digital.
Su nueva propuesta permite imprimir estructuras que emulan a la perfección la calidez, adhesión, locomoción y sensaciones del cabello natural. Imprimir cabellos no es nada sencillo. Los enfoques actuales presentan estructuras torpes y nada creíbles.
Con menos de 50 micras de grosor, su funcionamiento recuerda a una especie de cilios artificiales, una especie de apéndices diminutos que, con el diseño apropiado, pueden moverse o percibir movimiento. Los cilios son unos orgánulos propios de las células que tienen funciones muy importantes en todo el organismo pero especialmente en los pulmones y el aparato reproductor.
Por eso, además de las finalidades estéticas que se nos ocurren a todos, estas estructuras capilares pueden realizar movimientos con un patrón determinado, crear ‘cintas transportadoras’, sensores, velcros inteligentes y hacer bailar a los objetos.
HP estrena el sistema Jet Fusion 3D, entrada a la impresión 3D
Desde que HP anunció su reestructura con la intención de separarse en dos compañías, Hewlett-Packard Enterprise y HP Inc., el objetivo era claro, centrarse en los negocios más rentables para la compañía y a partir de ahí, crear estrategias con mayor claridad y sin mezclar los mercados entre el usuario final y el empresarial.
Cuanto se confirmó dicha división, HP Inc. adelantó que una de las apuestas que lazarían durante este año sería hacia la impresión 3D, algo que se tomaron con calma ya que no querían apresurar el paso, porque estamos ante un mercado que ha ido cobrando relevancia y por ello quieren entrar con productos que valgan la pena y ofrezcan funcionalidad de acuerdo a lo que actualmente exige el mercado. Es así como llega Jet Fusion 3D, la apuesta de HP en el mundo de la impresión 3D.
10 veces más rápida y hasta 50% menos coste
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HP estará empleando algo que han llamado voxels, que es el equivalente a un píxel en 3D, lo que ofrece la capacidad de crear piezas y materiales de forma sencilla y con un nivel de personalización que según HP, «reinventará» la impresión 3D, ya que hace uso de su propio software de modelado, desde donde podemos adaptar piezas existentes, dibujos e imágenes, a un modelo 3D.
Este sistema está pensado en un principio para empresas, aquellas que busquen reducir los flujos de trabajo al tener su propia impresora para crear piezas funcionales en minutos, además de que se divide en dos elementos: la estación de procesado y el contenedor, lo que permite trabajar en nuevas creaciones mientras se imprime y enfría una pieza.
Por supuesto HP pondrá a disposición de todos su propio material de impresión, que se venderá en cartuchos de 10 litros, hasta barriles de 200 litros, a un precio que aún no se ha dado a conocer, pero que según la compañía es hasta 50% más económico que las soluciones actuales en el mercado.
En total están presentando dos dispositivos para impresión 3D que llegarán al mercado a finales de 2016, por un lado la HP Jet Fusion 3200 que tendrá un precio estimado de 130.000 dólares, y la HP Jet Fusion 4200 que llegará hasta los 200.000 dólares, la cual será 25% más rápida que la 3200, pero además será compatible con otros métodos de impresión, como por medio de inyección o moldeado.
¿Una impresora con copyright? IBM quiere patentar la tecnología
Un capítulo de un libro, un paper o artículo que te ha gustado, una fotografía graciosa para adornar la pared de la oficina… Si tienes una impresora, seguro que en más de una ocasión la has utilizado para imprimir algún material que no te pertenece, pero del que querías disfrutar para uso personal. ¿Y si tu impresora se negara a imprimir contenidos cuyos derechos pertenecen a otras personas?
Eso es lo que pretende IBM con la solicitud de una patente que establece un proceso de impresión basado en el análisis del contenido y los permisos del usuario. La idea es que, cuando la impresora recibe un archivo para imprimir, ésta analice su contenido y, si cree que éste puede tener copyright, no prosigue con la impresión a no ser que el usuario tenga permiso.
¿Cómo funcionaría el sistema exactamente? Un programa se encargaría de analizar todo documento que se envía a imprimir, estudiando diversos indicadores (entre los que mencionan imágenes específicas y frases concretas) y también otros fragmentos de información, como que aparezca una frase con «Copyright © 2008» o el código ISBN de un libro.
Si el software estima que hay riesgo de que el contenido no pertenezca al usuario que imprime, compara estos indicadores con una base de datos de contenidos permitidos, en la que figuraría por ejemplo si el usuario ha comprado una licencia de los mismos y puede imprimirlos. También se contempla que el programa realice búsquedas online para encontrar más información que le ayude a decidir si es imprimible o no.
¿Y si el texto utiliza fragmentos de otras obras a modo de referencia, pero el contenido principal es original? El sistema propuesto por IBM utiliza también un «detector de plagio», que es capaz de estimar cuánto se parecen dos obras (por ejemplo, dos libros o textos) entre sí. Si el porcentaje de coincidencias supera cierta cantidad, el programa podría rechazar la impresión
En el texto de la solicitud de la patente, IBM precisa que su objetivo es «prevenir la copia no autorizada de materiales con copyright», algo que se ha hecho más difícil, según ellos, con la llegada de Internet y las nuevas tecnologías digitales. ¿Llegaremos a ver esta tecnología en los equipos domésticos? El sistema de permisos puede tener cierto interés en entornos corporativos, siempre claro que se acepte su solicitud de patente, pero está por ver qué opinan los fabricantes (y los usuarios) de esto.